齿轮液压泵是液压系统的动力元件之一,具有结构简单、易于加工、质量轻便、自吸能力和抗油液污染能力强等优点。但是,常用的渐开线直齿齿轮液压泵,由于结构的因素导致了其在工作时会存在困油现象、较大的流量脉动和较高的噪声。为提升齿轮液压泵的综合性能,设计了一种双圆弧斜齿齿轮液压泵,分析了齿轮液压泵在工作过程中所产生的轴向力,研究了轴向力的补偿和承载措施,研究工作对双圆弧斜齿齿轮液压泵的综合性能提高和工程应用具有重要的意义,主要研究工作归纳如下:(1)针对渐开线齿形齿轮液压泵存在的困油现象和流量脉动幅度高的问题,提出了将双圆弧斜齿齿轮作为齿轮液压泵的运动副,并将“圆弧-渐开线-圆弧”作为齿轮的齿形曲线,确定了齿轮的主要结构参数,建立了主、被动齿轮的模型。采用有限元的方法,分析了主、被动齿轮的啮合过程,求得了齿轮在啮合过程产生中的等效应力和接触应力。(2)分析了双圆弧斜齿齿轮液压泵在工作过程中产生的轴向力。利用曲线与曲面微分方程,对轴向力进行了理论分析,得出了轴向力的计算公式。利用计算流体力学方法,分析了齿轮液压泵的出口压力变化规律和轴向力的变化情况。(3)对双圆弧斜齿齿轮液压泵的齿轮轴、轴套、柱塞、后泵盖、前泵盖和泵体等零部件进行了结构设计,分析、校核了主要零部件的强度。分析了齿轮液压泵中齿轮轴的径向力,提出了将高压区的压力油引入轴套内侧的方法对径向力平衡的措施,设计了径向力承载的静压轴承;分析了齿轮液压泵中齿轮轴的轴向力,设计了轴端的浮动柱塞静压轴承和油路,将高压油引入柱塞端面,实现了轴向力的平衡;完成了齿轮液压泵装配图的绘制。(4)考虑齿轮液压泵输出压力的变化规律,理论分析了在不同转速和负载时的轴向力变化规律,分析了轴端静压轴承的承载和平衡性能。结果表明,83%以上的轴向力可以被平衡,平衡效果较为显著。