针对斜柱塞泵锥形缸体较直柱塞泵柱形缸体结构及受力更为复杂的特性,考虑到现有的柱形缸体设计与校核方法不能较好适用于锥形缸体的实际情况,在柱形缸体设计校核理论的基础上,推导出适用于斜柱塞泵锥形缸体结构的泵的排量要求、缸体强度及刚度、缸孔与柱塞接触强度、最大相对速度、最大比功率校核公式.以锥形缸体体积最小作为优化目标函数,建立锥形缸体结构的优化模型.在同样的输出压力、输出排量及额定转速下,对锥形缸体进行优化后泵的体积比原来下降大约13%,泵的结构更为紧凑.

针对斜柱塞泵运动规律受到柱塞倾角的影响,较直柱塞泵更为复杂的特性,为了提高设计精度,在对斜柱塞泵柱塞的运动学及动力学特性进行传统的空间几何理论分析基础上,以A11VO190型斜柱塞泵为研究对象,用Pro/E软件和ADAMS软件制作A11VO190型泵的虚拟样机.分析柱塞的运动学特性,并与理论分析结果比较表明,理论推导的运动方程是正确的,虚拟样机技术能够正确模拟柱塞泵各部位复杂的运动关系.

在直柱塞泵流量特性理论研究的基础上,提出并建立斜柱塞泵流量特性的理论体系,通过计算机仿真分析结果表明,虽然同条件下斜柱塞泵流量脉动情况比直柱塞泵略差,但在柱塞倾角小于20°的情况下差别并不大,几乎可以忽略.在同等情况下,斜柱塞泵由于柱塞倾角的存在,有更大排量和更小的体积,柱塞的离心力更有助于柱塞的回程,也更有利于减小配流盘直径,降低缸体配流面运动的线速度.

在斜盘型轴向柱塞泵中,通常按柱塞轴与主轴平行进行柱塞副受力分析,但实际运行中柱塞与主轴有一个夹角α,使柱塞的受力状况复杂。采用向量方法,用Matlab仿真分析不同的α角对柱塞受力情况的影响。结果表明：随着α角增大,柱塞所受力的脉动也增大;柱塞轴向力与合力之间的夹角θ呈余弦曲线变化,且影响径向力摆动的幅度。并通过实验证实了α角影响的存在。该结论为轴向柱塞泵设计提供了参考。