轴向柱塞泵具有结构紧凑、功率密度大、寿命长等独特优点,在高压流体动力领域得到了最广泛应用。通轴式柱塞泵在吸油时,需要回程机构驱动柱塞副运动,保持与斜盘之间合适的间隙。由于吸油压力不足、所需驱动力的交变特性等原因,使得回程机构经常发生损坏,进而使得柱塞泵,乃至液压系统发生故障。本文以通轴式轴向柱塞泵为研究对象,以回程机构的可靠性为研究目标,从运动学、动力学分析入手,借助多种计算机辅助分析手段,对回程机构的特性开展了研究,找出影响可靠性的相关因素,并基于此开展了结构优化设计,得出了相关结论。本论文研究与工程生产应用紧密结合,相关研究结果对柱塞泵设计和生产有着一定的工程理论应用价值。通轴式轴向柱塞泵的回程机构由回程盘、球铰及中心弹簧三部分组成。以轴向柱塞泵的回程机构为主线,围绕吸油区柱塞所需的外伸力、回程盘与球铰的相对运动轨迹及中心弹簧的预紧力展开分析。对柱塞滑靴组件进行运动学及动力学分析,进一步推导柱塞在吸油区的外伸力。通过回程盘与球铰的装配关系建立二者的主从坐标系,应用坐标转换关系式推导二者相对运动轨迹方程,找出影响运动轨迹的因素。在中心弹簧预紧力满足设计要求的条件下,根据实际参数计算中心弹簧力。基于ADAMS软件的动力学分析功能,对回程盘与球铰的转速关系进行分析,得出二者之间存在一定的转速差。且通过ADAMS分析主轴转速对回程盘与滑靴之间作用力的影响。建立ANSYS Workbench与ADAMS之间的数据通道,运用ANSYS Workbench进行瞬态动力学分析。分析主轴转速、斜盘倾角及回程盘中心锥度对回程盘及球铰应力的影响。理论分析回程盘与球铰的接触线靠近回程盘锥面中间位置时,二者之间作用力较小。通过ANSYS Workbench分析不同锥度下回程盘的应力,比较中间位置与初始位置回程盘的应力值,达到优化的目的。运用Fatigue fool对优化前后的回程盘作疲劳寿命及疲劳损伤分析,对优化前后的结果进行对比,证明了优化方法的有效性和正确性。