往复式液动活塞隔膜泵（以下简称隔膜泵）是广泛应用于有色冶金、煤炭、电力、化工、环保、矿山等诸多领域的重要输送设备。但由于其自身结构特点和应用的工况条件，隔膜泵属于定制生产并且需要定期维护的产品。再加上其设计过程复杂，严重限制了隔膜泵的发展。特别是对于关键部件隔膜的设计，其设计的好坏将直接影响隔膜泵的工作效率和工作时间。然而隔膜传统的设计方法不仅设计周期长、生产成本高，而且只能定性设计。然而，随着计算机技术的发展，逐渐出现将计算机仿真、虚拟装配、有限元分析等现代技术应用于隔膜泵的研究。　　在这样的背景下，本文将顺应隔膜泵研究的发展方向对隔膜泵机械部分进行相关的研究。首先从隔膜泵的基本理论出发进行基本理论计算，设计隔膜泵标准规定的额定流量为25m3/h，额定排出压力为2.5MPa的隔膜泵机械部分，并运用具有强大建模功能的PRO/E软件初步建立隔膜泵机械部分模型，为下一步的研究奠定基础。然后将模型从Pro/E中转换到3DS MAX中并利用3DS MAX强大的材质渲染等功能对模型进行优化。优化后再将模型从3DS MAX中导入Virtools开发平台，制作隔膜泵液力端的虚拟装配系统，实现隔膜泵液力端的虚拟装配演示和通过鼠标交互来模拟隔膜泵液力端的装配过程。从而为维护人员的培养和产品的宣传提供技术支持。　　本文将隔膜泵的关键部件橡胶隔膜作为研究的重点，并将非线性有限元技术应用于隔膜的设计。根据弹性薄壳无矩理论，从目前常用的隔膜几何形状中选择锥台形橡胶隔膜这种基本几何形状。以提高橡胶隔膜寿命为目的研究基于非线性有限元技术的隔膜设计方法。首先根据隔膜泵的流量要求计算隔膜的基本尺寸，并根据资料文献设计其余的尺寸，得到初步的橡胶隔膜结构和相应的安装结构。然后对初步橡胶隔膜进行非线性有限元分析。以分析结果为基础优化隔膜安装结构、压缩量和隔膜的部分尺寸，在保证隔膜密封性的前提下，使隔膜在凹凸变形的工作过程中应力集中尽可能小，从而提高隔膜寿命。