为了满足航空航天和国防工业对大型锻件日益增长的需求，大型液压机的开发研制已成为国内锻压机械和重机行业势在必行的攻关项目和普遍关注的焦点。考虑到锻造操作机工作在高压、重载与交变冲击载荷的工况下，其传动系统与控制系统的设计极其关键，通常需要采用正弦泵控液压系统和机电液混合驱动的方式来实现快速和准确控制。正弦泵作为一种新型的液压动力元件，在系统中发挥着能量供给与流量控制的双重作用，其动态特性的研究对提高大型液压机性能和国产锻造设备的锻造能力有着重要意义。本研究课题受到了国家自然科学基金《交变流体驱动的冲击机构动力学与控制研究》（编号：11272122）项目资助。论文以Wepuko Hydraulic公司的RX系列正弦液压泵为原型，对该泵的缸体—柱塞组件等核心部件进行了运动学与动力学分析。在此基础上，结合功率键合图理论对输出流量峰值为500L/min的正弦液压泵进行了理论分析与仿真研究。论文首先详细分析了正弦液压泵的几何结构与工作原理，根据正弦液压泵的几何结构和内部组件的运动规律，建立了柱塞—滑靴组件、偏心摆变量机构和转子组件的运动学方程并推导了活塞行程、定子偏心量、配流轴开口量等参数随时间、控制量输入变化的函数关系式。在此基础上，建立了柱塞组件运动的数学模型，通过仿真获取了柱塞位移、速度和加速度、定子偏心量、偏心摆夹角、柱塞—滑靴夹角随时间变化的曲线并针对柱塞运动过程中的惯性力、离心力、滑靴静压支承力进行了分析。然后结合功率键合图理论和流体机械的基本原理，对正弦泵内部的能量流动情况进行分析，建立内部各元件的功率键合图模型及其AMESim仿真模型。通过仿真分别研究了：偏心摆变量机构控制系统的动态响应特性；不同排油口压力下的柱塞腔流量和压力波动情况；不同柱塞数目下的正弦液压泵的流量脉动情况；不同控制信号作用下的正弦液压泵整体输出流量以及多泵联合时的流量输出特性。