农作物常常受到病虫害的侵袭,致使农作物的减产乃至绝收。喷雾机械是植保机械中应用最广泛的一种,是确保农林业丰产丰收的重要保障之一。齿轮泵是喷雾机械的主要工作部件,它直接影响着喷雾机械的综合性能。为提高齿轮泵的性能,以外啮合齿轮喷药泵为研究对象,结合CAD/CAE计算机技术对YQCB100齿轮喷药泵进行有限元分析及优化。(1)对YQCB100齿轮泵进行了测量计算,得到齿轮喷药泵的基本尺寸参数,利用三维实体造型软件Por/E绘制了齿轮喷药泵的各个零部件的三维几何模型,并构建了齿轮喷药泵的三维装配模型。(2)对接触模型的类型和求解方法做了研究探讨,利用ANSYS有限元分析软件构建了齿轮喷药泵的有限元接触模型,并进行了状态非线性分析,得到了啮合齿轮副的等效接触应力云图、等效接触应变云图以及齿轮副的应力和应变的分布情况。(3)应用赫兹接触理论和GB3480-83圆柱齿轮承载能力计算方法对齿轮喷药泵的接触应力进行了理论计算,并与有限元分析得到的数值解进行了对比分析,验证了设计、选型的合理性以及有限元分析的可靠性。(4)对齿轮喷药泵的主动齿轮轴进行了约束模态分析,得到了主动齿轮轴的主要振型为弯曲振动、扭转振动、轴向振动和径向振动,并且各阶的固有频率均远高于主动齿轮轴的激振频率,故不会引起共振。(5)齿轮泵的主要缺点是径向液压力不平衡,流量脉动和压力脉动较大,噪声高等。故以系统的脉动流量系数最小为目标函数,利用Matlab软件的优化工具箱对其进行非线性优化,从而优化了变位齿轮的结构参数。