海水液压传动技术由于具有不燃烧、节约能源、环保等突出的优点,已成为目前流体动力领域的国际学科的前沿,有着广阔的应用前景,正日益受到国内外的广泛关注。由于海水粘度低、汽化压力高、润滑性差、腐蚀性强、加之海水中含有大量颗粒污染杂质,使得在高速重载工况下,海水泵中的关键摩擦副将面临严重污染磨损问题。本文以轴向柱塞式海水泵缸孔柱塞副的污染磨损机理为研究对象,采用理论分析与仿真分析相结合的研究方法,深入分析研究了缸孔柱塞副的污染磨损机理、主要失效形式。从缸孔柱塞副的结构设计及仿真、材料选择和污染防护及净化等三方面着手解决缸孔柱塞副面临的严重污染磨损这一技术难题。主要研究内容:对海水泵进行了运动学和动力学分析,从微应变角度给出了缸孔与柱塞最大比压公式,发现缸孔与柱塞的接触比压与摩擦副材质的弹性模量成正比、与壁厚成反比。详细分析研究了缸孔柱塞副的污染磨损机理及主要失效形式。选择缸孔柱塞副结构为固定配合长度,精确计算了缸孔柱塞副的泄漏流量,通过计算机仿真合理地确定缸孔柱塞副配合间隙。利用ANSYS对不同材质的柱塞进行有限元分析,发现球颈部是柱塞强度的薄弱环节,最大应力出现在柱塞球颈部,柱塞缸孔的接触应力分布由负载决定而与材质无关。指出从过滤元件选择、系统元件加工与装配、使用阶段等诸方面来控制海水介质中的污染杂质,使缸孔柱塞副的污染耐受度与海水介质的污染度之间达到合理平衡,以有效降低缸孔柱塞副的污染磨损危害,为中高压海水泵的进一步研发与应用奠定了一定的技术基础。