重型数控机床主要服务于能源、交通、重型机械、航空航天、舰船制造和国防等国家重点行业领域，是我国装备制造业具有代表性的产品。近年来需要加工的零件尺寸越来越大，精度及加工效率要求越来越高，这不可避免的对重型高档数控机床提出了更高的要求。液体静压转台是重型数控机床的关键配件，它的作用是支承工件并提供高精度的回转运动。它的基本原理是用有压力的流体使有相对运动的转台台面和基座分开并借助流体静压来承载。由于运动副之间完全被油膜隔开，所以运动副间的摩擦力大大减小，同时其承载能力、运动精度与寿命却大大提高。近年来重型机床的发展要求对于重型静压转台的运动精度，最高转速，最大承载，工作寿命，可靠性提出了更加苛刻的要求，也对这些部件的设计和运行控制提出了严峻的挑战。　　本文基于流体润滑理论及数值分析方法对重型转台加工误差、离心力及偏载对转台静压支承系统的性能的影响做了分析并对转台的优化设计进行了研究。转台的加工误差可以分为两部分一部分是其粗糙度误差而另一部分是平面度误差或者是形状误差，对于重型静压转台而言其结构尺寸较大而油膜厚度又比较薄，所以二者均对转台支承性能有影响并需要进一步分析。　　对于表面粗糙度误差方面，本论文首先根据Christensen的模型计算了考虑表面粗糙度的情况下静压转台支承油垫及预压油垫的非线性承载力。而后建立了多油垫转台的多自由度动力学模型，应用龙哥库塔法计算了转台在均载及偏载时转台的响应及转台的稳定时间和稳态油膜厚度，分析了表面粗糙度、转台初始油膜厚度、转台支承及预压油垫进油流量、转台转动对转台动态特性的影响。结果表明偏载使得转台的动态性能下降并使转台的某些支承油垫油膜厚度出现较大幅度降低。较小的油膜初始厚度和较大的流量可以提升转台的动态性能，而表面粗糙度等因素对于转台的动态特性也有比较明显的影响其中周向粗糙度倾向与提高转台性能而径向粗糙度则倾向于降低转台性能。本论文所建的模型及分析结论将为转台的优化设计及转台综合性能的提升提供理论基础。　　离心力也是影响转台油垫支承性能的因素之一，而学者们对于油垫离心力的研究主要是考虑油垫的中心与转动回转中心重合的情况，而对不重合的情况考虑较少。而转台的支承油垫恰好安装在于转台回转中心不重合的位置。本文基于流体润滑理论推导了转台支承油垫偏置安装时，转台转动后油垫封油边、油腔压力分布及油垫承载力的计算式。分析油垫安装偏距及转台转速对油垫压力及承载力的影响。　　在平面度误差及偏载等引起的转台倾覆作用对静压系统影响方面，本文主要研究了其对于单油垫承载特性的影响。在设计转台的支承系统时通常假设这些油垫与导轨面保持平行，然而由于偏载，制造误差及局部变形的影响，倾斜在转台的制造及使用过程中无法避免。由于平面度误差大多是波长较大所以，本论文将平面度误差对单个油垫的影响等效为倾斜，建立倾斜情况下油垫油膜压力分布及温度分布计算模型并通过有限差分法求解相互耦合的能量方程与雷诺方程，分析倾斜及油垫结构参数对于定量供油支承油垫的油腔压力，承载力，阻尼，压力分布，温度分布等性能的影响。仿真结果表明倾斜会使油垫的性能大幅降低在封油边较小时油垫的承载力甚至降低了50％。油液的摩擦热也对油垫的性能及油垫各项性能随倾角的变化规律有明显的影响　　静压转台支承系统设计参数较多同时需要满足的性能指标却比较多，而且这些性能随参数的变化规律往往相互矛盾，这使得转台的设计变得复杂同时对设计者有较高的要求。本论文建立了转台台面与支承系统耦合的优化模型，首先采用灵敏度分析方法计算转台各参数在其变化区间内的灵敏度值并找出对转台性能影响最大的关键参数，而后基于粒子群优化算法对转台关键设计参数进行优化进而得到转台的最优设计方案。