随着对机械产品功能要求的日益增多，产品更新换代的周期缩短，传统的设计分析方法已经不能适应现代社会的要求。由于高性能低价格计算机的普及，出现了以计算机应用为基础的现代设计技术。由于大多数工程机械利用全功率轴向柱塞变量泵作为其动力装备，柱塞泵质量的好坏将关系到工程机械的总体质量，而柱塞又是柱塞泵的主要部件，因此有必要利用现代设计方法对柱塞泵的柱塞进行研究分析。根据发动机和全功率轴向柱塞泵的工作特性，柱塞泵在受到的外负载不同时，柱塞的转速和受力情况就不一样，为了能在不做实验的情况下就能了解柱塞的运动特性和受力特点，利用现在最为流行的大型数学软件MATLAB的仿真工具箱SIMULINK对其进行了运动和受力的仿真分析。为了能得到柱塞的整体应力分布情况，综合运用操作简便的三维绘图软件SOLIDWORKS和大型有限元分析软件ANSYS对柱塞进行了有限元分析。本论文在以下几个方面进行了研究并取得了一定的成果。首先综合研究了现代设计技术和柱塞泵设计特点，提出适合我国国情的柱塞泵的现代设计技术路线；其次分析了全功率轴向柱塞变量泵和发动机工作的特性，得到柱塞泵的几种比较典型的工况，以这几种工况为基础推导出了柱塞泵柱塞的运动学公式并对其进行了仿真研究；再次对柱塞在各种工况下的受力状况进行了分析，推导出了柱塞的力学方程，结合运动学分析的结果对柱塞受力情况进行了仿真分析，得到了柱塞受力最恶劣的状态；最后，根据受力分析得出的柱塞受力最恶劣的状况，利用大型有限元分析软件ANSYS对其进行了有限元分析，得到了柱塞的应力分布规律，和最大应力的位置，为柱塞的设计提供了理论依据。