输油臂是油品码头关键的装卸设备,其运行的稳定性、可靠性决定着油品能否及时输送。回转接头是整台输油臂的“心脏”,它既是输油通道,又是输油臂实现三个方向全方位连接的重要结构部件,它的质量决定了输油臂的价值和使用寿命。外伸臂、内臂及立柱是输油臂的主要承载件,是输油臂完成装卸作业的主要构件。因此,对其回转接头以及本体结构的研究对输油臂整体的安全性具有极其重要的意义。本文以SYB500输油臂中间回转接头及其本体结构为研究对象。首先,将联合载荷分两步施加,通过分析接触角的变化,求解出联合载荷作用下输油臂中间回转接头最大滚动体载荷,并利用赫兹公式求出承载最大的滚动体的接触应力及变形。利用有限元分析软件ANSYS对输油臂回转接头进行非线性接触分析,计算滚动体的接触应力及接触变形值,与赫兹理论解进行比较分析；并对有限元模型中轴承载荷的施加进行了研究。其次,针对输油臂中间回转接头寿命计算方法的局限性,提出了先借鉴关节轴承寿命计算方法对其进行动态寿命计算、再按回转轴承进行静承载能力校验的理论计算方法；在有限元接触分析的基础上,运用工程疲劳分析系统软件nSoft,采用应变疲劳寿命分析方法对输油臂中间回转接头进行疲劳寿命分析。最后,采用满应力设计的方法,以各截面参数作为设计变量,强度条件作为约束条件,结构重量作为目标函数,运用ANSYS对本体结构进行了结构优化。通过对优化结果比较,得出了合理的设计结果,降低了设计成本,提高了设计效率。