外啮合齿轮泵因工作原理简单等众多优点被广泛应用于农业机械、工程机械及航空航天领域,但受结构限制空化问题一直是制约其发展的一个重要因素,加之近年来,工业产品对泵转速和压力的要求日益严苛,这更加剧了其空化现象的发生。因此,本课题针对齿轮泵空化问题展开研究,运用数值模拟的方法分析了造成齿轮泵空化的原因及空化对泵性能的影响规律,并提出了抑制齿轮泵空化的具体措施,这为提升泵的工作性能,延长泵的使用寿命提供了一种技术思路,有重要的工程实用价值。首先,通过了解空化基本理论及数值计算基本模型,明确了各类空化发生的条件及数值计算所运用的控制方程;建立了仿真模型,并通过对比数值计算和理论计算的结果分析了仿真模型的准确性。结果表明:计算模型的齿轮啮合间隙在5μm、网格数量在21万左右时,计算结果的准确性较高。接着,对几个关键位置泵内油液的流动状态进行了分析,得出了油液压力变化的基本规律,并通过数值模拟,分析了流场内压力、速度及气体体积分数的变化情况,得出了齿轮泵空化的原因、条件及主要类型。结果表明:齿轮泵的空化是由吸空现象和高速旋流导致的;转速的提高是泵空化的主要条件;在泵空化过程中气体空化占主导地位。然后,通过控制泵内油液中气体的含量模拟出了不同程度的空化,并进行了数值计算,分析了空化程度对泵吸油能力、出口流量、容积效率等性能参数的影响。结果表明:空化加剧会增加泵的吸油稳定性但会降低泵的吸油效率;空化越严重泵出口流量的稳定性越差容积效率越低;空化加剧也使空化损伤能的影响范围增加;空化对困油压力的影响较小。最后,提出了增加吸油口尺寸、设计卸荷槽类型、改变齿轮形状这三种空化防治措施,并对这些措施的有效性和可行性进行了分析与验证。结果表明:增加吸油口尺寸可以降低泵的空化现象;卸荷槽可以改善泵的空化特性,但不同类型卸荷槽改善程度不同,其中异型卸荷槽效果最好;锯齿形齿轮可以抑制泵内空化现象的发生。