为兼顾齿轮泵自吸能力、气穴性能和轻量化的性能要求,首先由建立的吸油腔的容积变化率,吸油腔内的介质压力等于介质本身的气穴压力,推导出齿轮泵气穴性能的评价指标;其次,以模数、齿数、齿顶高系数、变位系数、圆形吸口半径作为设计变量,以单位排量体积和最小吸油腔压力为双目标函数,进行优化设计;最后,进行了实例运算及分析。结果表明：优化后的齿顶最大圆周速度放大了37.7%,使得泵在齿形参数、转速上有更大的选取空间;圆形入口半径减小了19.3%,有利于泵总体体积的减小;单位排量体积较优化前减小了38.2%,实现了轻量化的目的等。基于气穴性能的优化设计,为后续的进一步研究,提供了理论依据。

考虑气穴的影响建立了油膜轴承所支撑转子系统的动力学模型并利用新的动网格更新方法编制了求解油膜轴承压力分布、转子静平衡位置以及轴心轨迹的程序验证了其正确性。利用该程序考察了气穴压力和转速对油膜轴承压力分布和所支撑转子的轴心静平衡位置的影响。计算结果表明在相同的速度和载荷下随着气化压力升高轴承偏心率和最大油膜压力增大偏位角减小并且最大油膜压力的周向位置受气化压力的影响较小;而在相同的载荷下转速对转子静平衡位置影响较大并随着转速增加轴承偏心率减小偏位角增加。