电动燃油泵是多电发动机的关键技术之一,其实现电机与泵一体化,直接用电机驱动泵。相较于依靠附件机匣驱动的传统燃油泵,应用电动燃油泵能为发动机减少附件,减轻重量。且可以直接通过调节电机转速来调节流量,减少功率损失。为了提升泵的性能,要求泵朝高速、高压、轻量、高功率密度方向发展。转速越高,气蚀问题越严重;工作压力越高,泄漏越严重;同时,在保证强度的前提下,要将泵的重量降低,对材料及设计的要求也更高。本文针对这些问题提出相应的方案来开展电动燃油泵的设计,并以轻量作为主要目标进行优化。本文所设计的电动燃油泵采用齿轮泵作为燃油泵。通过理论推导得到两齿齿轮泵及三齿齿轮泵的功率密度函数,并进行比较分析。对两齿齿轮泵和三齿齿轮泵的流量、轴所承受的径向力及轴承受力进行分析,推导出理论公式。分别讨论了当三齿齿轮泵主动轮齿数为奇数和偶数时流量及受力情况。根据齿轮及轴的强度、最小油膜厚度、设计流量等建立约束条件,以齿轮泵整体质量作为目标函数进行设计参数寻优。为电动燃油泵设计了轴流式叶轮来提高泵的抗气蚀能力,设计了具有轴向间隙补偿的滑动轴承来减少齿轮泵端面泄漏。设计异型卸荷槽来避免液压关死。结合动压油膜理论,基于数值计算的方法校核最小油膜厚度。对电机与泵一体化进行设计,为电动燃油泵设计不同油冷壳体,并通过数值计算对比不同油冷壳体的散热效果,确定油冷方案。建立了齿轮泵三维模型,基于动网格技术通过数值计算对两齿和三齿齿轮泵在不同进口压力、不同转速下内部两相流动进行研究。为电机冷却设计两种不同油冷方案并进行对比分析。最后,综合各个零部件间装配、连接等问题进行整体设计,为研制电动燃油泵样机提供参考。结果表明,三齿齿轮泵能达到更高的功率密度,当主动轮齿数为奇数时,能够改善流量脉动情况,且轴承所受力通过轴心,不易偏磨,有利于提高轴承寿命,但对加工精度要求更高。三齿齿轮泵在低进口压力下气蚀问题更严重,当进口压力高于0.1MPa时,三齿齿轮泵容积效率能达到更高。