因主要摩擦副为面接触、间隙密封,有利于解决海水黏度低、润滑性差等而引起的摩擦磨损和内泄漏等技术难题,柱塞式结构在海水泵中应用较多;但柱塞泵抗污染能力差、流量脉动较大、结构复杂、噪声大,限制了其在某些领域的应用,特别是对体积重量、噪声有严格要求的场合以及污染严重的环境,也不利于向微小型方向发展。内啮合齿轮泵结构紧凑、体积小、流量脉动小、噪声水平低,有利于向微小型海水泵方向发展,能够满足某些领域的应用需求,但需有效应对结构强度、摩擦磨损、内泄漏和加工制造等关键技术问题。本文以微小型海水液压内啮合齿轮泵为研究对象,对其结构、选材、压力流量和内泄漏特性进行系统研究,以为该类海水泵的研发和应用奠定一定的技术基础。在确定微小型海水液压内啮合齿轮泵总体结构的基础上,分析研究了采用内啮合角度变位齿轮副的泵排量和瞬时流量,并以流量脉动系数和单位面积排量为目标,建立了泵的流体运输特性数学模型,据此研究了模数、变位系数和压力角等主要设计参数对流体运输特性的影响。分析了微小型海水液压内啮合齿轮泵内泄漏的途径和影响因素,根据齿轮泵的径向和轴向间隙自动补偿原理,研究了月牙块和浮动侧板周期性变化的受力特性;建立了月牙块高压间隙和浮动侧板背压腔的结构参数优化模型,利用MATLAB优化工具箱对月牙块和浮动侧板进行了优化设计,确定了月牙块高压间隙和浮动侧板背压腔的结构参数。分析计算了泵各关键摩擦副的pv值,依据海水润滑摩擦副的选材原则和相关研究成果,确定了内外齿轮、滑动轴承、内齿环支撑、月牙块和浮动侧板等关键摩擦副零件的材料,并通过有限元分析,校核了各关键摩擦副零件的强度,验证了齿轮副的径向和轴向间隙自动补偿功能。基于PumpLinx软件建立了泵内流场的仿真模型,分析研究了泵内的压力场和速度场以及泵的流量特性。结果表明:随着工作压力的增大,泵的流量脉动系数变大、内泄漏量增大、容积效率下降;随着转速的升高,泵的吸入能力增强、流量脉动系数减小、内泄漏量降低,容积效率升高。研究了浮动侧板的厚度、内圆半径和外圆半径及其材料等对泵容积效率的影响。结果表明:容积效率随浮动侧板厚度的增大而升高,随浮动侧板内圆半径和外圆半径的增大而降低,浮动侧板材料对泵的容积效率影响较大。通过对浮动侧板结构参数和用材进行优选,泵容积效率可提高10.8%,达到79.7%。