轴向柱塞泵是工程机械上常见的动力元件。随着用户对产品寿命、可靠性和智能化的要求越来越高,柱塞泵的高压化、高速化成为当前的主流趋势,而传统的经验设计已经无法满足当前高性能轴向柱塞泵的研发需求。旋转的缸体和配流盘组成的配流副是轴向柱塞泵中的三大关键摩擦副之一,既是整泵完成吸排油最关键的环节,也是整泵中受力最复杂的环节,随着工作压力和转速的提高,配流副内部的流场、结构场和热场等各物理场之间的耦合影响越来越大,配合面的变形、磨损、温升和泄漏等问题愈加凸显,因此建立配流副内各物理场之间的相互耦合关系,分析工况、结构、温度等因素对油膜润滑性能的影响规律,揭示其内部的润滑机理,从而为研发高性能轴向柱塞泵提供理论支持。针对轴向柱塞泵的通用结构,建立缸体组件和柱塞滑靴组件的动力学分析模型,详细论述作用在配流副油膜上的压紧力和倾覆力矩。基于缸体的倾覆判据推导倾覆转速的计算公式,分析柱塞倾角、排油压力、斜盘倾角等对缸体抗倾覆稳定性的影响,从而为提高柱塞泵的抗倾覆稳定性奠定基础。考虑热弹效应和表面微结构,建立了配流副的多场耦合数值计算模型。基于整泵压力流量模型,获得柱塞腔的动态压力变化,并对流量冲击和压力冲击做了分析讨论。通过集中参数法定义缸体的微运动,联立完全形式的Reynolds方程和能量方程并考虑油膜的黏压效应和黏温效应,根据配流副的运动特性,提出适用于配流副的Greenwood-Williamson微凸体接触模型。采用影响系数法计算配流副的弹性变形,并将其应用扩展到热变形的计算中,从而获得配流副表面的变形情况。利用Simulation X和ADINA的仿真结果分别定义了配流副的压力边界和热边界条件。提出了适用于集中参数法表示的配流副油膜厚度的流固热耦合算法,根据实际计算提出了截止计算条件,介绍了耦合模型的算法流程及相关衍生结果,对其温度分布、弹性变形、热变形、最小油膜厚度的位置漂移和接触力分布进行了分析讨论。利用构建的配流副数值计算模型,分析了运行工况、密封带宽度和边界温度等参数对油膜润滑特性的影响。根据柱塞泵的性能需求确定了压力和转速作为主要变量,研究发现,当升高压力或降低转速时,油膜的润滑性能变差,具体为:缸体的倾斜姿态和微振加剧,其运行稳定性下降,吸排油侧的接触增强。同时,压力主要影响温度分布的对称性,而转速增大可导致急剧温升。当单向增加内/外密封带宽度时,油膜的润滑性能得到了改善。在压紧系数不变的前提下,发现综合减小外密封带宽,有利于降低油膜温度,但加剧了缸体的倾斜姿态。当边界温度增加时,油膜的承载能力下降、温度上升、接触加强。将计算黏着磨损的经典理论Archard模型引入到配流副数值计算模型中,从而构建了配流副的磨损预测模型。研究发现压力增大或转速降低都会加剧排油侧磨损,但转速升高时,吸油侧磨损会先增大后减小,其中排油侧的最大磨损量出现在135°左右,吸油侧的最大磨损量出现在203.5°到211°之间。当增加内外密封带宽或综合减小内外密封带宽度比时,磨损出现了下降。当边界温度上升时,最大磨损量和磨损范围都有所增加。经实测配流盘的磨损高度,该模型可精确预测最大磨损量的位置,从实测磨损分布和各工况磨损分布对比发现配流副的磨损多发生在高压低速工况。根据缸体和配流盘工作的特点,确定了整泵的实验方案,设计并搭建了实验系统。为不影响配流副的润滑性能,在配流盘的密封带之外开设传感器通道,采用微型电涡流位移传感器测量缸体在不同压力、转速和温度下的轴向位置变化,其反映的是配流副刚性楔形间隙的变化。传感器测点位置的实验结果与仿真结果具有相同的变化趋势,验证了配流副流-固-热数值耦合计算模型的正确性。