螺杆泵是在油田生产过程中占有重要地位的举升设备,其运动部件少,具有良好的吸入性,可在油气比较大、原油较粘稠、以及含砂井中保持较高的工作效率,同时螺杆泵采油系统具有设备占地面积小,投资费用低,管理简便,排量调节方便,节能效果好等优点,其应用的数量和范围呈现出明显上升的趋势。螺杆泵结构简单,但其主要工作部件转子和定子的外部型面形状复杂,运动方式难以理解,各点的速度、加速度差别较大。本文以螺杆泵主要工作部件转子和定子为研究对象,根据单头螺杆泵转子和定子骨线及轮廓线的形成机理,利用三维建模软件SolidWorks对螺杆泵转子和定子进行参数化实体建模,并利用运动学分析软件COSMOSMotion对转子和定子进行运动学的仿真分析,充分理解转子和定子相互配合方式;转子在定子中的运动方式;转子和定子之间立体型腔的形成机理、运动方式;转子在定子中运动时各点的轨迹、位移、速度、加速度以及它们的变化规律。螺杆泵转子为金属结构,定子为钢套内部浇注橡胶组成,对其进行受力状态下的受力、应变等分析较为困难,在目前还没有能够直接对实际情况下的受力和变形进行状态测试的有效手段,而计算机及有限元技术的发展为零件虚拟建模和虚拟分析提供了有力的帮助,在以往的利用计算机进行有限元分析的文献中,因为螺杆泵的转子和定子零件的外型面较为复杂,所以大多是以平面模型代替立体三维的来进行分析,分析过程中存在着一定的误差,本文利用在SolidWorks中建立的三维实体模型,应用与其无缝接合的有限元分析软件CosmosWorks对定子橡胶衬套进行工作压力下的应力、应变分析,得出其变化规律。并考虑在工作压力作用下转子和定子之间过盈量的变化,以此为基础,以提高螺杆泵单级压力为目标对定子型线进行优化设计。