浮杯泵与传统轴向柱塞泵工作原理相似,都是利用缸体与柱塞间的相对运动改变腔体容积完成吸排油。最大的不同是传统柱塞泵为缸体固定而让柱塞沿轴向运动,浮杯泵则与之相反,柱塞固定而让浮杯沿轴向往复运动。其独特的工作原理对于减少脉动和噪声、平衡轴向力和径向力、改善低速性能和降低成本,特别是使用寿命等方面具有显著优势。它特殊的结构使柱塞与浮杯之间消除了径向力,减少了一对摩擦副。但浮杯泵至今未能产业化,其滚筒板和配流盘组成的配流副的摩擦失效,是重要的影响因素之一。针对浮杯泵的研发现状、结构特点进行分析和梳理,特别是对浮杯泵配流副端面开槽进行润滑、摩擦失效研究,以及对浮杯泵配流副泄漏特性进行研究,将为浮杯式柱塞泵的性能提高及推广应用提供重要的理论支撑。本文采用理论分析与数值模拟相结合的方法,对浮杯泵端面开槽配流副的润滑特性进行研究,主要内容如下:1)首先分析浮杯泵的运动学规律,确定浮杯的轴向运动理论计算公式、速度和位移计算公式,进而分析和计算关键流体域的流动状态。其次通过分析浮杯泵的泄漏特性,提出综合考虑油膜的压力和泄漏特性来分析配流副润滑特性的理论基础。然后分析和借鉴经典润滑理论,设计滚筒板端面引入连通式阶梯槽结构。通过分析连通式阶梯槽的结构和作用机理,对比不同槽型连通槽的压力-流量特性,推导滚筒板端面压力分布规律,计算配流副所受压紧力与分离力。2)建立浮杯泵的三维几何模型,抽取流体域并进行网格划分,设置合理的边界条件进行数值模拟。对数值模拟的结果进行验证,保证浮杯泵模型的准确性。3)分析端面开槽对浮杯泵配流副润滑特性的影响,同时对比分析各结构参数和工况参数对油膜压力的影响。结果表明:浅腔深度比对动压力的影响较大;阶梯槽包角的增大会提高油膜的承载能力,但是过大的包角会降低容积效率。4)分析端面开槽配流副的泄漏特性,同时对比分析各参数对泄漏量的影响。以正交试验设计为基础,通过极差分析得到槽型参数对润滑特性的影响权重及最佳的槽型参数,发现阶梯槽包角对润滑特性的影响最大,深腔深度0.4 mm,浅腔深度比1.5,等边三角形截面阻尼槽,阶梯槽包角24°为最佳的连通式阶梯槽参数,全压提升了7.9%。