为齿轮构建了适用于任意齿廓类型的轮端面积统一计算模型。首先,基于完全相同的两齿轮间的共轭关系,分析出轮端面积由节圆面积加上共轭面积减去最小顶隙面积三方面的计算组成;其次,依据共轭齿廓的几何关系,重点给出共轭面积最简单的无误差计算式和最小顶隙面积采用部分滚刀面积的简化计算方法;最后,对渐开线直齿轮进行实例计算与分析。结果表明,节圆面积远大于共轭面积和最小顶隙面积,但最小顶隙面积的计算方法决定了轮端面积的计算精度;计算误差仅为0.24%,可用于渐开线齿轮端面积的高精度计算;得出共轭面积公式可无误差地适用于任何类型的啮合齿廓和泵容积利用系数精确计算的重要结论。

为了对外啮合齿轮泵齿轮副的动力学模型进行综合刚度的计算,从泵齿轮副的侧隙位置和啮合位置的交替变化,以及体积弹性模量的定义,建立了包括接触刚度与困油刚度在内的泵齿轮副综合刚度的计算模型,进行了一个困油周期内实例的仿真计算。研究结果表明泵齿轮副在综合刚度方面与常规齿轮副有所不同,困油刚度是影响综合刚度的最主要因素之一,得出了困油的存在能够减缓泵齿轮副振动的结论,为泵后续的动力学分析提供参考。

泵用斜齿轮模型的全参数化对泵的建模效率影响甚巨，在分析泵用斜齿轮副的建模特点和UG建模方法的基础上，指出了当前的斜齿轮建模方法尚存在参数化程度不高、模型质量比较粗糙、过程较繁琐等不足。结合全部采用规律曲线生成的封闭齿形轮廓线和螺旋线以及参数化的装配，提高建模效率，确保了斜齿轮模型的精确性、可靠性和全参数化。为泵设计分析的后续工作，提供了模型的质量保障。

由推导出的齿端和槽端面积及其圆心矩公式,首先得出轴套(侧板)内外两侧所受的力和力矩关于齿轮基本参数的函数表达式.进而利用UG软件的函数表达式和特征建模及优化模块,实现齿轮泵补偿面基本参数的优化设计和轴套(侧板)三维参数模型自动生成的无缝连接,所得结果与引进泵的基本参数比较吻合.

为解决现行'微机+AutoCAD'的齿轮泵开发模式,综合齿轮泵的研究现状,开发了基于UG 平台的齿轮泵CAD虚拟实体设计应用软件, 利用该软件可以方便地对外啮合齿轮泵进行快速的智能化、虚拟化、系列化的产品开发, 对于加快齿轮泵的技术革新、提高企业产品的变型开发能力具有现实意义.

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。

结合外啮合齿轮泵的工作原理，利用仿真技术，在一个啮合周期内反映出作用在主、从动齿轮上的扭矩动态变化历程，通过静、动两种计算方法的实例比较，给出了包含机械效率的动态计算公式。并可用于估算外啮合齿轮泵的机械效率。

为弥补现行内齿轮泵CAD运用上的缺陷，基于UG三维开发平台，建立了一个能自行修改参数的通用优化设计模型，并给出离散型、整数型设计变量处理上的技巧；依据该模型的优化结果，驱动该泵实体模型的建立或实时更新过程是全参数化和自动化的；最后实例验证了方法、技巧的正确性和通用性。

为实现泵用轴承-轴颈滑动副的全流体润滑状态,采用传统径向滑动轴承设计的逆过程,由先期创建的承载量系数的拟合式,构建以直径间隙、轴径、宽径比为设计变量,轴颈挠度与最小油膜厚度的比值为目标函数的优化模型。实例结果表明:轴颈直径总能取得由加工工艺和泄漏控制所决定的上限值;轴颈挠度比直径间隙差2个数量级,轴颈倾斜变形对承载量系数的影响可以忽略不计等。得出通过直径间隙、轴径、宽径比的优化取值,泵用轴颈能实现全流体润滑的重要结论。

为克服齿轮泵液压力静态计算方法的局限性和结果不精确,推导了过渡区起始角和终止角的动态计算式,建立了液压力分布式,积分出从动轮上动态液压力的计算式;并在三种结构下,就液压力的动态和静态计算结果,进行比较和分析。结果表明:进出口的夹角越小越好,所出现的55°和85°的阶梯临界点为进出口夹角的取值,提供了上下限依据,大高压区的结构能有效降低液压力,为后续泵轴的设计提供理论依据和参考。