流量脉动是导致柱塞泵产生噪声的主要原因,减小流量脉动的方式可分为两大类:外接缓冲减振装置和柱塞泵的内部结构优化。外接脉动吸收装置包括蓄能器、在线噪声抑制器、消声器等。内部结构优化包括设置缓冲阻尼槽、增设单向阀、调节配流盘角度、设置斜盘交错角、设置预压缩容腔等。论文的研究目标是针对柱塞泵的内部结构优化,通过对斜盘交错角柱塞泵和预压容腔柱塞泵进行仿真建模和分析,得出优化的结构参数。论文的主要内容如下:1.介绍了课题的研究背景和意义,主要对轴向柱塞泵流量脉动的研究方式和研究现状进行了阐述,并说明了论文的研究内容和方向。2.针对柱塞泵的单柱塞腔进行数学分析,说明了柱塞的运动规律和三种主要的流量泄漏方式,包括柱塞副泄漏、滑靴副泄漏、配流副泄漏,并各自给出了泄漏流量的计算公式。3.针对整泵进行数学分析,计算了不同柱塞数的整泵几何流量,发现相邻数目的奇数柱塞泵的几何流量脉动率小于偶数柱塞泵,所以本文选取9柱塞泵作为仿真模型,并对仿真过程进行了说明。4.对预压缩容腔柱塞泵进行仿真建模和流量脉动分析,利用PumpLinx软件分别建立预压缩容腔柱塞泵和普通柱塞泵的仿真模型。在不同压力、转速条件下对比分析了二者的出口流量脉动率,发现在同样的工况条件下,预压缩容腔柱塞泵的流量脉动率比普通柱塞泵小。在转速方面,转速越小预压缩容腔柱塞泵的优势越大;在压力方面,压力为10MPa时,预压缩容腔柱塞泵的优势最大。通过分析流量脉动率的变化情况,发现预压缩容腔柱塞泵在中低压、中低速的工况下适应性极好,流量脉动率几乎可以保持不变。5.对斜盘交错角柱塞泵进行仿真建模和流量脉动分析,在PumpLinx软件中设置斜盘的交错角范围为-2°~2°,在该范围内考察交错角对柱塞泵出口流量的影响。通过分析交错角与柱塞压缩体积之间的函数关系,发现交错角可以近似线性地增加三角槽过渡区的压缩体积,从而减小流量倒灌的下峰值,但会增加柱塞腔内流体的压缩,造成腔内的压力超调。通过分析斜盘交错角柱塞泵在不同转速、压力下的出口流量,发现当交错角为1°时,即能有效地减小倒灌流量同时也使压力超调量在合适的范围内。最后对论文所做的工作进行总结,给出了研究结论,并对未来的研究工作进行了展望。