本书探讨了径向柱塞泵的基本结构、分类、工作特性、设计理论、密封方式以及计算机仿真分析等关键技术；第1章介绍了液压泵技术的发展历程；第2章详细阐述了径向柱塞泵的结构特点、分类体系及各类径向柱塞泵的工作机理和设计理论，系统地梳理了径向柱塞泵相关性能参数的内涵和评价方法；第3章论述了径向柱塞泵的柱塞副、传动轴以及泵内流道的结构要点和基本设计理论；第4章详细介绍了径向柱塞泵的密封技术，系统地梳理了泄漏的产生机理、密封方法和常用密封件的工作特性及使用场合，并介绍了径向柱塞泵的柱塞副、泵体动静密封的技术方案和设计要点；第5章阐述了径向柱塞泵的计算机仿真理论和常用技术，结合案例介绍了基于Fluent的CFD仿真分析方法和基于AMESim的径向柱塞泵液压系统仿真分析方法。
本书内容是作者对以往十余年开展径向柱塞泵相关技术研究工作的梳理和总结，希望能为广大读者了解径向柱塞泵和开展相关研究提供参考。
本书可作为机械工程类本科生、研究生的教材或主要参考书，也可作为液压传动相关领域专业技术人员培训和参考用书。

郭桐，博士，华侨大学讲师，中国机械工程学会高级会员，机械工程学会流控分会青年工作委员，力学学会流体控制工程专业委员会青年专家组委员，全国液压标准委员会成员、流体传动与控制标准化工作组成员。主持福建省自然科学基金面上项目1项，浙江大学流体动力与机电系统国家重点实验室开放基金项目1 项，华侨大学引进人才项目1 项，华侨大学新工科示范项目1项，作为课题长或副课题长主持中国石油天然气股份有限公司项目5项；以骨干成员身份参与国家863 计划项目1 项，国家重点研发计划项目1 项，国家科技重大专项1 项，自然科学基金面上项目1 项，中国石油科技项目3项。以第一作者或通讯作者身份发表学术论文12 篇，其中SCI 收录5 篇、EI收录2篇，获中国石油学会石油工程专业委员会论文二等奖1 项。申请发明专利31项，已授权24项，获实用新型授权6项。

前言
第1章液压泵技术的发展历程1
11液压泵的由来1
12液压泵的工作原理和分类5
13柱塞泵的产生和发展7
131原始的柱塞机构7
132轴向柱塞泵的演变9
133径向柱塞泵的产生11
134往复式柱塞泵及其特点13
14径向柱塞泵与其他柱塞式液压装置的
区别和联系14
141径向柱塞机与轴向柱塞机15
142径向柱塞泵与径向柱塞马达17
143径向柱塞泵与往复式柱塞泵19
144径向柱塞泵的英文名称20
15径向柱塞泵国内产业现状20
16径向柱塞泵的发展方向22
161径向柱塞泵的知识产权概况22
162径向柱塞泵的科研投入概况23
163商用径向柱塞泵产品现状概述24
参考文献28

第2章径向柱塞泵的结构和性能参数32
21径向柱塞泵的基本特征及分类32
211径向柱塞泵的基本结构特征32
212径向柱塞泵的分类33
22径向柱塞泵的传动系统结构34
221缸体旋转式径向柱塞泵34
222偏心轮驱动式径向柱塞泵37
23径向柱塞泵传动系统转动惯量分析39
231三类径向柱塞泵转动惯量计算公式39
232转动惯量公式统一化对比及设计准则42
24径向柱塞泵的配流方式47
241轴配流式径向柱塞泵47
242单向阀配流式径向柱塞泵48
243新型配流方式48
25径向柱塞泵的配流压力冲击53
251柱塞泵常用的降低配流压力冲击的方法54
252径向柱塞泵降低配流压力冲击结构设计56
26径向柱塞泵的性能参数56
261压力57
262排量58
263转速61
264流量62
265功率66
266容积效率67
参考文献68


径向柱塞泵关键技术
目录第3章径向柱塞泵的基本结构设计70
31柱塞副的设计70
311柱塞结构及特点70
312柱塞直径计算和选取73
313柱塞滑靴设计74
314柱塞回程机构设计78
32传动轴的设计81
321通轴式结构81
322半轴式结构83
323传动轴的受力计算84
324传动轴的轴伸设计85
33泵内流道的设计87
331泵内流道基本节流理论公式88
332泵内流道通径设计90
参考文献91第4章径向柱塞泵的密封92
41液压密封概述92
411三类泄漏的机理92
412密封的基本方法和分类93
413密封材料96
414常用密封件及其特点99
42径向柱塞泵的主要密封点109
43柱塞副的密封110
431柱塞副的间隙密封110
432柱塞副的成形填料密封110
433柱塞副的填料函密封112
434液压往复运动密封件性能的试验方法112
44泵体密封114
参考文献117

第5章径向柱塞泵的计算机仿真119
51流体力学理论基础120
511流体力学理论的发展历程120
512流体力学三大守恒方程123
513流体力学问题的定解条件127
52计算流体仿真分析基础127
521计算流体力学概述127
522CFD技术的原理128
523CFD工程软件简介131
524液压系统仿真分析技术132
53滑阀配流式径向柱塞泵工作原理概述133
54基于Fluent的径向柱塞泵流场仿真135
541流场模型的建立135
542网格生成136
543仿真模型和参数设置143
544边界条件设置146
545动网格技术146
546仿真计算及其后处理151
55基于AMESim的径向柱塞泵液压系统仿真153
551径向柱塞泵的柱塞-滑阀单元模型153
552滑阀配流式径向柱塞泵的工作特性仿真分析155
553径向柱塞泵仿真分析实例及其优化156
参考文献161
附录163
附录A径向柱塞泵技术及相关领域国家标准、ISO标准及行业
标准一览表163
附录B极坐标系与笛卡儿坐标系（直角坐标系）微分
变换的推导167
附录C拉普拉斯算子与梯度算子的关系169

径向柱塞泵是一类柱塞沿径向安装在泵体内，并在传动轴的驱动下做径向往复运动的容积式液压泵。相较于其他种类的液压泵，径向柱塞泵具有传动简单、柱塞直径大、易于实现高压力和大排量的优点，因此常被用作特钢冶炼、大型金属件锻压成形等高功率装备液压传动系统的主泵，广泛应用于冶金、锻压、船舶、国防工业、航空航天以及汽车工业等领域中。研制出高性能的径向柱塞液压泵是实现国家“工业强基工程”的重要内容，也是国家装备制造实力的标志之一。
我国是全球第二大液压产品市场，随着工业技术的蓬勃发展，液压装备的需求还在急剧增加，市场空间巨大。目前国内液压泵年产量超过500多万台，但以中、低端产品为主，高端液压泵目前仍然依赖进口。我国仅特钢行业每年采购进口柱塞泵产品一项，就需要花费数十亿元人民币，此外，进口高压泵还存在供货周期长、售后服务烦琐等问题，这些都制约着我国大型制造装备技术的长远发展，被称为“鲠在中国装备制造业咽喉的一根刺”。
要改变我国柱塞泵产业大而不强的局面，需要相关领域的科技人员和生产企业持之以恒地投入大量精力开展研究和创新。作者自2010年起开始投入径向柱塞泵技术的研究工作，本书是对既往工作的梳理和对径向柱塞泵及其关键技术的归纳总结，希望能够为广大读者提供有价值的参考。
虽然作者在写作时力图表述清晰准确，文献引证翔实，但由于水平有限，书中难免存在疏漏和不妥之处，希望读者批评、指正。
作者感谢西安交通大学赵升吨教授的培养，感谢华侨大学智能电液比例与节能技术团队对该研究工作的支持，感谢福建省移动机械绿色智能驱动与传动重点实验室、国家重点研发计划“高压重载四象限液压泵及能量回收系统研发与示范应用”以及浙江大学流体动力与机电系统国家重点实验室开放基金的资助，感谢所有在作者的求学和科研道路上给予关心和帮助的师长、同窗、同事和朋友们。
作者的联系邮箱：guot@hqueducn（或guotong_ace@163com）。
ORCID主页地址：https://orcidorg/0000-0002-6589-9999。

郭桐华侨大学