采油螺杆泵一般只应用于浅井，且寿命短，一直是油田急待解决的问题。通过现场调研和前期研究发现，螺杆泵失效主要表现为定子失效，而定子内表面的疲劳失效占有相当比例，主要表现为螺杆泵的漏失。目前主要使用疲劳试验方法来测试橡胶产品的疲劳寿命，但是这种方法成本高且周期长，难以对各类产品都采用试验来测定其疲劳寿命。橡胶件的分析计算涉及几何非线性和材料非线性问题，分析计算比较复杂，人们对此所进行的研究较少，特别目前国内对螺杆泵定子的疲劳性能研究很少。因此本文采用断裂力学方法和数值模拟法研究螺杆泵定子的疲劳寿命，不仅具有工程实际意义，而且也将充实螺杆泵的相关理论。对螺杆泵定子橡胶材料建立较为准确的应力应变关系，即本构模型，是正确研究定子橡胶的力学行为和疲劳性能的基础。橡胶材料的本构模型较多，目前应用较多的是基于唯象理论的M-R模型Yeoh模型等，本文对定子橡胶材料进行拉伸试验，利用试验数据对上述两种模型进行拟合分析，从而确定两参数M-R模型更适用于螺杆泵定子橡胶材料。本文采用数值模拟与断裂力学理论相结合的方法预测螺杆泵定子的疲劳寿命。建立哑铃型标准试样（预制切口）的有限元分析模型，采用有限元分析软件ANSYS对标准试样进行力学分析得到切口处（疲劳危险部位）应力分布规律，在此基础上利用断裂力学方法，以橡胶材料的应变能释放率范围作为疲劳损伤的参量预测该试样的疲劳寿命；再使用低频疲劳试验机对该哑铃型标准试样进行疲劳试验，经统计得出标准试样的疲劳寿命。将理论分析预测的寿命与疲劳试验寿命进行对比分析，误差为18.67%，精度比较理想，从而验证了利用断裂力学和数值模拟法预测螺杆泵定子疲劳寿命的可行性。根据GLB120-27型螺杆泵的实际工况，建立螺杆泵定子的有限元分析模型，然后对分析得出螺杆泵定子所受的接触压力和等效应力进行综合分析，确定定子内表面易发生疲劳失效的危险部位在密封线螺旋带处。利用上述研究方法以定子橡胶材料的应变能释放率范围作为疲劳损伤的参量，对螺杆泵的定子橡胶进行了疲劳寿命的预测，预测寿命为708天，并对产生的误差进行了分析。