摆动式微型泵是一种往复式容积泵,具有输送介质广泛、自吸能力强、出口流量恒定不受水压变化的特点,主要适应于高压、小流量的场合。目前往复泵的研究主要集中在工业级大型泵,对于微型泵性能的变化了解甚少,本文对摆动式微型泵进行了设计与研究。主要工作如下:首先,对摆动式微型泵的结构设计与流量特性进行分析。从工作原理出发,对泵体进行结构设计;根据泵的结构,确定驱动方式为凸轮机构和配流方式为阀配流;利用扫过面积法推导出泵的瞬时流量和排量计算的表达式,证实泵的流量脉动曲线与转子的旋转角速度曲线相一致;通过分析转子直径比的变化对流量特性的影响,得到转子直径比与面积利用系数之间的关系。其次,以转子轴向长度、叶根圆直径和叶片宽度为设计变量,分别以转子结构的变形、应力和质量作为响应目标,使用CCD试验设计方法对拟合响应面的试验样本点进行选取。通过分析20组样本数据得到设计变量及其它们之间交互作用对响应目标的影响程度,拟合得到响应目标与设计变量间的响应面模型。通过分析响应面模型,以响应目标为条件,获得最优设计变量参数并验证。再次,使用Fluent软件对不同叶片数下的摆动式微型泵进行流场数值模拟,得到了不同叶片数下泵内部流场的压力及速度分布云图,发现最大压力和速度出现在转子与壁面的间隙位置;通过对出口流量的监测,获得不同叶片数下泵的容积效率大小,发现叶片数量越多,出口流量越少但容积效率越高。最后,对响应面优化后的转子模型进行力学性能分析。采用流固耦合的方法,将流体域在不同时刻下的计算结果导入到静力学分析中,分析转子变形和应力,另外还研究了进出口压差和进出口大小对转子力学性能的影响。