柱塞泵因其压力高、流量大等优点,而被广泛应用于工程机械、矿山机械等设备中,由于其工作环境恶劣,容易发生各种故障,严重影响生命财产安全。本文以某型号柱塞泵为研究对象,开展了基于刚-柔-液耦合模型的柱塞泵故障特征分析研究,为柱塞泵的故障诊断研究提供依据和新的思路。主要研究工作成果如下:(1)以某型号柱塞泵为依据,以其结构和装配关系分析为基础,建立了其三维模型;对其进行了动力学特性分析,得到了柱塞滑靴运动方程和轨迹方程以及斜盘受力矩方程:对泵进行了流体特性分析,计算了理论流量;分析了泵压力流量脉动产生振动的机理以及振动传递路径,对振动路径进行了建模,确定了需要柔性化的部件;(2)柱塞泵多刚体动力学建模。在运动学和力学分析基础上,对泵的约束、部件之间的运动耦合关系进行了分析,搭建了泵的刚体动力学模型；利用动力学模型进行了研究了不同工况下柱塞运动学量变化情况,通过与理论分析对比验证模型了准确性;(3)柱塞泵液压系统建模。以流体特性和功率键合图理论为基础,建立了泵的液压系统模型,利用液压系统模型分析了不同因素下泵的动态性能,结合理论推导对结果进行分析验证了模型的准确性;(4)柱塞泵刚-柔-液耦合模型建立。根据振动传递路径分析及建模分析结论,确定了柱塞、主轴、泵体、泵壳、顶盖等11部件需要柔性化并建立其柔性体模型,最终搭建了泵的刚-柔-液耦合模型;利用模型对柱塞应力应变进行了分析,得到了应力应变最大位置,从疲劳磨损角度揭示了产生磨损的易发位置与磨损机理;(5)基于刚-柔-液模型对柱塞泵进行了故障特性研究。以耦合模型为基础,理论分析了柱塞副磨损机理并建立其泄漏模型,对不同程度故障磨损下故障响应进行了分析;搭建了柱塞泵故障检测试验台,从理论与实验角度进行了分析与验证,对试验结果进行分析,并从理论角度分析模型仿真结果,结果表明所建各分模型参数约束设置合理,模型正确,验证了刚-柔-液耦合模型进行故障分析方法的准确性。结论表明基于刚-柔-液耦合模型进行柱塞泵故障分析方法有效可行。本文的研究成果对于了解柱塞泵的复杂力学特性及故障特征,具有一定的参考价值,可为柱塞泵的故障诊断提供了新的思路。