三螺杆泵具有自吸能力强、脉动小、噪音低、输送介质范围广、振动小等独特的优点,被广泛应用在各种流体传动与输送场合。目前大部分三螺杆泵的负载能力较低,但是随着三螺杆泵的应用扩大,因此对其负载压力提出了更高需求。在高压负载下,由于螺杆转动使其在螺杆定位的衬套间隙径向跳动,严重时会导致抱轴现象发生,这限制了螺杆泵向高压化的发展。另一方面,在螺杆转动时应力集中在排出口螺旋末端导致螺纹开裂或变形问题。因此,对高压螺杆泵的径向间隙以及螺杆结构方面的研究有重要意义。本文依据螺杆泵的特殊工况,设计了在高压工况下负载能力可达25MPa的三螺杆泵。主要研究工作为:根据三螺杆泵的摆线啮合理论,得到了主从螺杆的齿形曲线方程,并基于径向直线法对齿形曲线进行了修正;对三螺杆泵的过流横断面积进行计算,并进一步得到理论流量的方程。介绍了高压三螺杆泵的性能参数与影响因素之间的关系;依据高压三螺杆泵的特点选取结构设计参数,利用Inventor参数化构建其虚拟样机并进行干涉检测;根据油膜理论,分析并推导了高压三螺杆泵的理论最佳径向间隙表达式,设计滑动轴承固定主从螺杆与衬套的径向间隙;为检验径向间隙设计合理性、可行性,对主螺杆采用圆柱分割法施加载荷进行有限元分析;为减小主动螺杆高压端的齿根应力,采用螺旋锥角对其进行结构优化。利用Fluent数值分析法,分析径向间隙对螺杆扭矩的影响规律,并得到高压三螺杆泵的径向间隙设计的范围。为了进一步对设计方案进行评估,建立流道模型并进行数值仿真,模拟螺杆泵高压化过程。最终通过流场数值分析得到,在工况25MPa下三螺杆泵的容积效率为89%。计算与分析结果表明,本论文中设计的高压螺杆泵在理论上能够改善螺杆径向跳动问题,减小主动螺杆齿根应力,避免齿根开裂。