随着科技发展,液压传动作为在航空航天等众多领域广泛应用的系统,为了能够更好的发挥其重量轻、响应速度快等优势,也在不断提升其各项性能,而液压泵作为液压系统中重要的动力元件和核心元件,在重量、工作压力、容积效率等方面也提出了更高的标准,轴向柱塞泵因为密封性能好、工作压力高等特点在工业领域备受青睐。如今航空技术越加成熟,进一步减小飞机体积、减轻飞机零部件重量、提高承载能力等成为了当前的发展目标,因此轴向柱塞泵越来越朝着高转速、高压力的方向发展。基于这一背景,本文介绍了一款新型微小型二维活塞泵,采用创新结构,能实现高转速、承受高压力,提升容积效率和工作性能。本文首先介绍了这款微小型二维活塞泵的创新结构和运动原理,并完成了活塞泵的运动学分析和动力学分析。活塞泵采用了新的传动方式,用带有三维曲面的凸轮配合,让活塞和两侧端盖实现轴向和周向两个方向的运动;在配流部分采用了径向配流,消除压紧力,改善了轴向受力;对二维活塞泵进行了运动学分析和动力学分析,选用合适的运动曲线,设计凸轮三维曲面并对其进行修正,并推导了凸轮三维曲面和锥轮保持相切关系的关键角度公式;为活塞泵的运动划分不同的运动阶段,分析了各个阶段运动组合的受力,完成驱动力和力矩的公式推导,根据活塞泵的设计尺寸计算了其重要的技术参数,如排量、容积效率等;在编程软件中加入了活塞泵运动学和动力学求解的程序,便于今后活塞泵设计过程中尺寸的选择。其次进行了微小型二维活塞泵的设计计算。对凸轮和锥轮的压力、锥轮间压力、连杆凸台所受剪切力等关键受力进行分析;根据要求设计了活塞泵的尺寸系列,在不同凸面数、排量、行程下提供了合适的尺寸组合,选择适合的一组尺寸进行活塞泵内运动学和动力学参数的具体分析,并完成零件中重要受力的应力校核。除此之外,还对微小型二维活塞泵中凸轮-锥轮的阻力特性进行了数值分析。创建了凸轮和锥轮周围流体的简化模型,合理划分网格,选择合适的求解模型和方法,分析了零件周向和轴向运动所造成的剪切损耗和压差损耗,转化到活塞泵动力学分析中,推导出平衡方程中一阶导系数的变化曲线。最后,对微小型二维活塞泵的配流和输出特性进行仿真。在软件中分别设计活塞泵的传动模块、泄漏模块和配流模块,模拟其实际配流情况,用节流阀模拟进出油口,并设计合理的流通面积变化曲线,分析不同阻尼槽面积下活塞泵的泄漏和压力变化,根据仿真情况分析活塞泵的输出特性。