针对子母叶片泵叶片倾角的选取影响叶片受力的问题,在考虑了子母叶片泵与普通低压叶片泵的结构及油腔供油原理的不同后,对叶片在吸油区受到的液压力、运动惯性力和接触反力进行建模.取一系列叶片倾角的值,仿真出叶片所受接触反力的变化曲线.经分析比较得出:在双作用子母叶片泵中,当叶片倾角为零度时,叶片受力状况最佳.

针对子母叶片泵叶片形状对受力影响的问题,就无厚叶片、顶部为圆弧的单面后倾叶片和对中圆弧叶片3种情况对吸油区叶片受力过程进行了分析与建模,并仿真得到一系列母叶片所受接触反力的变化曲线.结果表明:忽略叶片厚度得到的结果与实际情况有很大的差异,顶部有圆弧的叶片比单面后倾叶片受力状况要好.可以通过优化的方法,综合考虑叶片受力状况以及叶片的结构与运动等因素,来选取对中圆弧叶片顶部圆弧的半径.

为了改善高压子母叶片泵特性,使用极径沿转角线性变化的等速曲线代替早期双作用高压子母叶片泵定子曲线的大圆弧段,从叶片泵工作油腔油液预升压、泵的流量和叶片受力等方面展开研究。结果发现,当等速曲线的起点与终点极径差值为0.1 mm时,泵的工作油腔油液预升压力在转子从过渡区线起始点转过2°后,压力变化幅度变小;对泵的流量特性影响很小,仅减小10-4 m3/s;叶片受到的径向接触反力减小160 N,可以有效减小叶片的磨损、降低泵的噪声。

当叶片泵工作压力很高时，油液可压缩性已经不能忽略。本文在考虑流体可压缩性的情况下，对高压子母叶片泵叶片与定子之间的内法向接触反力进行建模和计算机仿真，得到了与实际情况更接近的内法向接触反力的变化曲线，并与普通低压叶片泵定子与转子之间接触反力的变化曲线进行比较，结果发现两者有很大的区别，这主要是因为国内外现有的文献仍按流体的不可压缩性的假设计算的。高压子母叶片泵叶片从大圆弧区向排油区过渡时，该力的曲线有一个变化的尖角，这样就更加真实地体现叶片与定子之间力的变化情况。最后对该曲线出现的尖角进行了分析，并提出尖角消除的方法，以期得到最佳的叶片受力状况。

针对某水下热动力装置的叶片泵脱空现象,对全工作区子母叶片受力过程进行了分析与建模,对叶片顶端形状进行了优化,对叶片压力分配比和接触位置进行了仿真,并与顶部为圆弧的单面后倾子母叶片和对中圆弧子母叶片这两种叶片的受力情况对比。结果表明：通过优化所得到的四阶多项式顶部曲线子母叶片在受力均衡性和减小脱空两方面拥有比其它两种叶片更好的特性。