本文在分析齿轮泵的流量脉动和压力脉动的基础上，设计出一种错齿齿轮泵。该泵经试验，与普通齿轮泵相比，其流量脉动和压力脉动降到四分之一，噪音降低约6分贝。

本文就齿轮泵耐久性寿命冲击试验中，卸荷压力对被试泵及其系统的影响作了具体的分析，从实际应用的角度出发，认为卸荷时系统保持一定的背压，对被试泵及其系统是十分有利的。

根据齿轮传动的啮合原理和UG软件所提供的规律曲线,首先建立了形成困油区截面的封闭曲线及对应的“面”特征;接着运用“相交”的特征操作,创建出卸荷口截面的“面”特征;最后利用UG特征的面积属性,将提取出的这2类面积的变化值,传递给外啮合齿轮泵困油仿真的二次开发主程序,该过程是全自动的和参数化的,所得结果经实例验证是正确而可靠的。

从分析直齿外啮合齿轮泵的困油现象入手，采用扫过面积的方法，以主动齿轮的啮合长度为变量，建立异齿数下齿轮泵卸荷面积及其变化率的理论公式，为后续计算困油压力仿真做好先期准备工作。最后，实例分析异齿数对卸荷面积和困油面积的影响，并得出一些重要的结论。

为利于后续困油现象的定量分析，基于泵齿轮传动的几何关系及它与卸荷槽的空间位置关系的解析和过渡曲线的适当简化，以啮合点与节点之间的距离为变量，建立了困油面积的计算公式和卸荷面积的拟合公式。并对计算结果与由精确的虚拟模型获得的测量结果进行了对比。研究表明：困油面积和卸荷面积均可采用不同指数的抛物线线型表示，过渡曲线的简化是可行的，提供的拟合常数可直接使用。得出的两面积计算公式正确可靠，可直接用于后续困油压力的预测。

为研究困油压力及异、同齿数对外啮合齿轮泵转矩影响,从分析直齿轮传动与卸荷槽的几何关系入手,将啮合齿面分成八点、三区、七过程。以主动齿轮的啮合半径为变量,建立出一个啮合周期内转矩的静态和动态计算式,并以实例加以分析比较。结果表明：转矩的波动及其最大峰值随困油压力的增加而加大,但最小峰值基本保持不变,同齿数的转矩品质要优于异齿数,以及转矩的静态计算误差较大等;困油压力对转矩的影响很大,设计上应尽量克服之,异齿数对泵各项性能的影响是相异的,不能一概而论。

为获得与困油压力仿真模型实现无缝连接的卸荷面积计算方法,依据齿轮泵的困油原理和卸荷线的分割面积法,计算出分割点随转角的变化规律,结合展开法生成的过渡曲线代替圆弧过渡,给出了卸荷面积与卸荷槽宽度之间的精确关系和一个困油周期内卸荷面积及困油面积的精确结果。实例仿真说明卸荷面积及困油面积的变化为抛物线型,结果数据与现有文献提供的非常一致,说明了所建模型的正确性。得出卸荷面积以及困油面积计算的精确性,为后续困油压力仿真的可靠性提供了保证以及计算方法的通用性。

为探索在一定的容积效率和最大限度缓解困油现象的前提下,齿轮泵无侧隙时的最小卸荷槽间距是否适用于有侧隙情况,该文在主要考虑困油的齿侧间隙泄漏和卸荷槽槽口泄漏的基础上,通过前期所建立且被验证的困油模型,对齿侧间隙泄漏量、槽口泄漏量及两者的泄漏容积率进行仿真计算,给出了2种泄漏容积率针对不同的齿侧间隙值、转速和出口压力的变化曲线。结果表明,现有针对有、无侧隙的判别式过于苛刻;侧隙越大、出口压力越高时,容积效率越低,困油现象越轻;转速越高时,容积效率越高,困油现象越严重;无侧隙时的最小卸荷槽间距极大地改善了困油现象,容积效率得以提高,较大侧隙下仍可采用小侧隙下的卸荷槽间距。研究结果可为齿轮泵的卸荷槽布置提供一种新的参考。

为探求建立齿轮泵最小困油压力解析式以克服试验和仿真上的局限性,分大、小侧隙2种情况,针对困油的膨胀阶段,采用细长孔的流量公式计算侧隙内的压差流量,在对困油的轴向泄漏路径做适当简化后,由困油区内的"困油容积的膨胀率=泄漏量",即困油压力变化率为零的瞬态位置,计算出最小的困油压力,并与现有文献的试验结果做比对分析.结果表明,最小困油压力发生在卸荷槽开口附近,处于内侧时一般会出现负值的最小困油压力,处于外侧时可近似为进口压力;最小困油压力由出口压力和转速2部分的线性贡献所得,出口压力的影响为正,转速的影响为负;泵卸荷槽整体向进油侧偏置比较合理.所建解析式可快速求出最小困油压力及其发生位置,从而节省大量的过程计算,减少过程仿真的累积误差,结果更精确.

大型液压机压制行程完毕或进入保压状态后，油缸和机架系统储存了相当大的能量，若压机突然转入回程，势必产生很大的液压冲击，从而造成设备和管路的剧烈振动，降低了系统的安全可靠性和系统的寿命。而且过度延长卸压时间会降低系统的效率。因此，随着液压系统的高压化发展，对系统的卸荷冲击及其缓冲措施进行深入细致的理论分析和试验研究日趋迫切。