螺杆泵应用范围广泛,具有良好的工程适应性和经济实用性。由此发展而来的圆盘密封单螺杆泵因其排量大、结构紧凑、介质适应性强、耐磨损性好、特别适用于高粘度多杂质流体,具有广阔的应用空间。但由于缺乏公开的基础理论研究,严重阻碍了该泵的升级优化和应用推广。本文即针对圆盘密封螺杆泵的工作机理及啮合特性等基础理论展开研究。在其工作原理的基础上,运用空间啮合原理和坐标变换理论建立了啮合副的型面方程,研究了啮合副各型面参数对啮合特性的影响机理,研究发现在泵工作过程中密封盘下半侧会先予磨损,各啮合角均小于30°,密封盘处于整体分散、局部集中的磨损状态。在此基础上,本文对啮合副的成型机理予以分析,得到了动转子成形法的加工过程,经实体装配检验,密封盘磨损状况与理论分析一致。根据圆盘密封单螺杆泵的啮合特点,本文建立了理论排量的数值计算模型,并通过工程数值进行了验证,误差不超过6.5%且泵排液过程稳定无波动;利用上述计算模型分析了各结构参数对排液特性的影响,其中螺杆半径和中心距应作为关键设计参数,且当两者等值时泵排量达到最大。根据圆盘密封单螺杆泵的泵腔流动关系,分析了泵的泄漏机理,运用流体力学方程和流动模型建立了筒壁间隙和密封线间隙的泄漏模型;并研究了该泵在工作过程中的吸入能力,结果表明圆盘密封单螺杆泵具有良好的吸入能力,理论泵送介质密度可达3.54×10~3 kg/m~3或转速可升至1150 r/min。最后运用ANSYS CFX的浸入实体法模拟了泵腔液流的流态,揭示了内部流场的形成过程和稳定工作态下的变化规律及泵腔内各泄漏区特点;其中筒壁间隙造成的泄漏面积最大,密封线间隙属于间歇性泄漏,回程区间隙则几乎一直存在泄漏;由密封线间隙导致的增压区泄漏量占到了总排量的1.44%。本文的研究为圆盘密封单螺杆泵的工作特性分析及性能优化提供了理论支撑,对其应用推广具有重要的促进意义。