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按照已知承载力求最大静刚度的设计准则，采用不可压缩流简化，建立了显含球轴承4个结构参数（气腔包角θ0、球窝包角θ1、供气孔直径d以及球半径R）的刚度计算表达式；利用静压气体球轴承的相似原理，将设计变量进一步缩减至3个（θ0、01、d）；约束条件考虑了小孔节流器的实现条件、稳定性工作条件及加工制造限制条件等。选择适用于不等式约束的复合形法作为优化算法，编制了优化计算的MATLAB程序。优化结果与20世纪60年代美国格鲁曼公司制造使用的气体球轴承的结构参数完全一致。