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磨削加工作为一种获得高精度、低粗糙度的加工表面以及对高硬度表面进行精加工的工艺方法,在切削加工中的比重越来越大,是现代制造技术的关键。本文针对M115W外圆磨床,对其主轴系统进行了动静态仿真分析,并对轴肩的过渡曲线以最小等效应力集中系数为目标函数,进行了优化设计和参数反求,此外还对该磨床主轴的动静压轴承进行了流场分析。本文的主要工作如下：1.利用机械设计方法以及有限元仿真软件,对M115W磨床的主轴系统进行了动静态分析,求得主轴的固有频率与振型,表明主轴系统的工作频率远离预应力作用下的第一阶固有频率,工作时不会产生共振。2.从优化设计的基础理论出发,利用Ansys有限元仿真软件,计算了阶梯轴在扭转和弯矩作用下轴肩段的应力及应变；并利用圆弧曲线、二至四次样条曲线、指数函数曲线和e指数函数曲线对轴肩的过渡曲线进行了优化,表明圆弧半径越大,样条曲线过渡越缓和,等效应力集中系数就越小；通过分析不同参数条件下的等效应力集中系数,反求得出等效应力集中系数分别与过渡圆角半径和样条曲线坐标之间的映射关系,表明多项式和指数函数拟合效果很好。3.在流体仿真的基础理论上,利用Ansys有限元软件Flotran CFD功能,对磨床主轴的动静压轴承压力油膜的流场进行了仿真分析,得到了主轴不同转速下轴承油膜的压力分布以及承载能力。在轴静止、转速1m/s和10m/s的情况下,轴承的承载能力分别为8267N、9206N和25014N,结果表明较高转速时油膜的承载能力较大。工作时产生的压力不会使油膜破坏,主轴系统的承载能力能够完全满足工作要求。该论文的研究取得了以下几个方面的成果：(1)利用圆弧曲线、二至四次样条曲线、指数函数曲线和e指数函数曲线对轴肩的过渡曲线进行优化的方法；(2)反求等效应力集中系数的方法；(3)建立了等效应力集中系数分别与过渡圆角半径和样条曲线坐标之间的映射关系；(4)对主轴的动静压轴承压力油膜的流场进行仿真分析的方法。