单螺杆泵是一种内啮合的密闭式螺杆泵,与其他类型泵相比具有诸多不可替代的优点,广泛适用于石油、化工和污水处理等工业。如今单螺杆泵的应用范围越来越广,对单螺杆泵的使用要求越来越高,社会上需求多品种高性能单螺杆泵的用户也越来越多,因此对单螺杆泵的基础理论研究是非常必要的。本文引入现代设计和分析方法对单螺杆泵的运动学和转子的动力特性进行研究,其研究结论对于泵的设计计算、结构优化和选择使用都具有重要意义。根据单螺杆泵定、转子型面成型原理,在Pro/Engineer软件中建立了转子和定子的实体模型并进行了虚拟装配。对装配体进行了空载状态下的静态和动态干涉检查,验证了所建立的实体模型及其装配关系的正确性。理论分析了转子在定子中的运动特点及转子上点的速度分布规律,并利用Pro/Engineer软件的机构运动分析模块对转子在定子中的运动进行了仿真分析,得到了转子断面中心及其外表面上各点的轨迹、位移、速度、加速度以及它们的变化规律。建立了转子力学模型,对转子的基本力学特性进行了较深入的分析,确定了单螺杆泵工作时转子的综合受力状况。单螺杆泵转子工作时,将受到由其旋转产生的惯性力、摩擦扭矩,以及由液压力所产生的轴向力、横向力、负载扭矩、倾倒力矩的作用,力和力矩的大小由泵的结构参数和工作参数决定。分析了单螺杆泵密封腔压力分布特征,以周期变化的压力载荷为激振力,采用有限元思想将连续变化的压力承载面离散处理,建立了转子瞬态特性分析的有限元模型。利用ANSYS软件对转子进行瞬态动力学分析,结合APDL程序实现了动压力的加载,得到了转子的动位移和动应力响应。