建立了阶梯状轴向柱塞马达的数学模型,探讨了柱塞数、交错角、进油压力和阶梯距离对缸体力矩的影响。结果表明:柱塞泵内、外排柱塞产生的输出扭矩可以叠加增大,塞马达内外排柱塞数相同时,二者可以相互抵消以获得更好的稳定性;缸体力矩随着交错角的增大先增大后减小;缸体力矩随着阶梯距离的增大先减小后增大,合理地设计柱塞数、交错角、进油压力配比和阶梯距离可使柱塞泵平衡性得到优化。

由于平衡式两排轴向柱塞泵斜盘具有多个斜面而变量困难,比较适合被用于定量供液的液压传动系统中,成为制约平衡式两排轴向柱塞泵拓宽应用的一个关键因素。通过分析轴向柱塞泵各种变量方式的优缺点,指出对平衡式两排轴向柱塞泵而言,改变斜盘与配流盘间的相位角实现变量可行性较高。以旋转配流盘为例,建立了平衡式两排轴向柱塞泵变量机构的驱动力矩方程,并研究了其对泵流量脉动的影响,结果表明：斜盘双侧受脉动压力,旋转时驱动力矩小;随着斜盘与配流盘相位角的增大,其流量脉动增大,但由于平衡式两排轴向柱塞泵内外瞬态流量的叠加,可使该缺陷得到一定程度的弥补。

为确定平衡式两排轴向柱塞泵斜盘与柱塞组件间的匹配关系,理论分析了其斜盘斜面的受力状况,建立了平衡式两排轴向柱塞泵及其斜盘的仿真模型,得出了柱塞分布圆半径、柱塞直径、斜盘斜面倾角等对斜盘力矩的影响.结果表明：内排柱塞分布圆半径增大,斜盘合力矩减小,外排柱塞分布圆半径增大,斜盘合力矩增大,且外排柱塞分布圆半径对合力矩的影响远大于内排柱塞分布圆半径,减小内、外排柱塞分布圆半径差有利于减小合力矩;内排柱塞直径增大,合力矩减小,外排柱塞直径增大,合力矩增大,应尽量使内、外排柱塞直径尺寸接近.平衡式两排轴向柱塞泵斜盘合力轨迹呈类＂三角形＂,转折点少,方向突变性低,合力变化平缓,使得斜盘受力良好,运行更平稳,振动更小.研究结果可为平衡式双排柱塞泵斜盘的优化设计提供理论指导.

分析了平衡式两排轴向柱塞泵缸体的受力情况,推导了缸体倾覆力矩的计算公式,同时也给出了使缸体、配流盘保持轴向液压力平衡的计算公式和计算程序。取内、外排柱塞同为相等偶数和同为相等奇数,利用Matlab编程绘制出其倾覆力矩随缸体转角变化的动态曲线。研究表明：内、外排柱塞同为相等奇数或偶数时,平衡式两排轴向柱塞泵内外排的倾覆力矩可部分抵消,甚至完全抵消,使其缸体总的倾覆力矩大幅降低,其倾覆力矩的波动周期不变,且内、外排柱塞同为奇数时的倾覆力矩要小于同为偶数时的倾覆力矩。

以织构化配流副为研究对象,分析了织构化配流副的稳态受力和瞬态受力情况,建立了织构化配流副的数学模型和基于Simulink的仿真模型,并以配流副间油膜厚度为考察对象进行研究。结果表明:相对于普通配流副,压力突变时,织构化配流副的油膜厚度变化更小,油膜厚度的动态性能参数均有一定程度的提高。动态特性与油膜刚度相关,油膜刚度越大越有利于配流副的动态特性的提高。油膜厚度近似为零时,织构化配流副的压缩效应有利于配流副避免固体接触。

平衡式两排轴向柱塞泵的结构特点，决定了其流量脉动不同于普通轴向柱塞泵。分析了内外柱塞数同为奇数或偶数的平衡式两排轴向柱塞泵的流量脉动情况，采用不同参数，利用Matlab绘制其瞬时流量曲线进行比较。结果表明：内外排柱塞数同为不相等的奇数或偶数时，内外排瞬时流量存在抵消使流量脉动减小。内外排柱塞数为相同的奇数或偶数时，内外排瞬时流量互相叠加使流量脉动保持不变。内外排柱塞数相等且交叉布置时，其流量脉动具有最大的减小量，脉动周期为普通轴向柱塞泵的一半，有利于泵结构的紧凑。

介绍了平衡式三排轴向柱塞泵的工作原理,得出了两种能实现液压力平衡的平衡式三排轴向柱塞泵结构,并对柱塞数量及分布对其流量脉动的影响进行了研究。结果表明,三排(内排、中排和外排)的柱塞数均为偶数或分别为奇数、奇数和偶数,各排柱塞相互交错排列,且内排、中排和外排的排量或流量分配为1∶1∶2时,平衡式三排轴向柱塞泵有较小的流量脉动,泵的结构也较紧凑合理。

为改善轴向柱塞泵配流副的摩擦学特性，延长其使用寿命，选择具有不同参数的微凹坑对配流副进行织构化，并在自行研制的试验机上对其进行试验研究。研究结果表明：在相同的压紧力和转速下，合理的表面织构设计可以使摩擦系数相对于无织构试件有着明显的降低，并且使其摩擦表面的磨损量降低9．5％。

讨论了进油路节流调速系统的基本工作原理和回路相关的特性。在此基础上，讨论了负载压力、节流阀通流面积、溢流阀开启压力和额定工作压力的变化对系统工作点、功率特性和效率的影响。并得出有关结论，可供进一步深入研究作参考。

利用三维SolidWorks软件建立轴向柱塞泵三维模型，并利用其插件CAE软件COSMOSMotion对轴向柱塞泵进行运动仿真，以验证设计参数的合理性，得出相关曲线，为轴向柱塞泵的设计提供指导，提高轴向柱塞泵设计的形象性和直观性。