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本文以外环流活塞泵为研究对象，分别从该泵的转子型线、结构、间隙以及转子的二次开发进行了理论分析及结构创新方面的研究，建立了该泵的优化设计方法。主要的研究工作包括：1．通过分析该泵转子运动状况，建立了转子与定轴之间所形成的真空区域面积的数学模型，首次推导得出了转子型线的优化计算公式，为该泵转子型线的设计奠定了理论基础，填补了外环流活塞泵转子型线设计的理论空白；进一步应用MATLAB软件，得到了转子优化型线的理论曲线图；最后，通过试验验证了修正后的优化型线能大幅度提高该泵的汽蚀性能。