水液压技术是使用淡水或海水代替矿物油作为工作介质的绿色液压技术，是当今国际流体传动领域的热点研究方向之一。用海水液压系统取代传统的油压系统驱动海洋作业装备，将使水下作业装备的体积、重量大大减轻，工作效率和经济性等整体性能大幅度提高。由于海水的粘度低、润滑性差、腐蚀性强等特点，使海水液压技术的研究不能完全照搬油压的设计理论方法，需综合材料学、摩擦学、润滑理论、计算机技术和先进制造等多种学科，进行深入的理论和试验研究。海水液压马达是海水液压传动系统中最基础的执行元件之一，也是海水液压传动中的关键元件，集中反映了海水液压传动研究中的重点和难点。　　海水轴向柱塞马达同其它结构形式的液压马达相比，具有结构紧凑、单位体积输出功率大、额定压力高、寿命长等优势，是目前水液压马达研究的主要结构形式。鉴于此，本文开展了海水轴向柱塞马达的转矩特性、空化特性、动力学特性及样机的试验研究，主要研究内容包括以下几个方面:　　(1)建立了海水轴向柱塞马达的柱塞腔瞬态压力模型和转矩特性模型。深入分析了海水轴向柱塞马达运行过程中，柱塞腔容积的变化，推导了在预升压/降压过渡区的柱塞腔瞬态压力变化的微分方程;在综合考虑柱塞腔压力、摩擦力、粘性阻尼系数等对转矩的作用下，建立了转矩特性模型;仿真研究了配流盘结构、柱塞副间隙、摩擦系数、转速等参数对柱塞腔瞬态压力、转矩特性的影响，为降低马达配流冲击、提高输出转矩的性能提供了理论指导。　　(2)深入研究了海水轴向柱塞马达的空化机理，基于CFD技术进行了内部流场的空化特性研究。海水轴向柱塞马达内部存在局部低压和强剪切流，由于海水的饱和蒸汽压高、空气溶解度低，易产生由水蒸气引起的空化，导致严重的气蚀破坏和气蚀噪声。采用完全空化模型，综合考虑了气泡动力学、相变率、湍流效应、NCG的影响，建立了内部流场的CFD流体模型，对内部流场的压力、空化特性进行了数值模拟，仿真分析了配流盘结构、进口压力等对空化特性的影响。　　(3)进行了海水轴向柱塞马达的关键部件受力分析和关键摩擦副的非概率可靠性研究。考虑预升压/降压角的影响，推导了海水轴向柱塞马达配流盘的高压范围角计算公式，在此基础上进行了配流盘、柱塞、滑靴等关键部件的受力分析，并获得了关键摩擦副的pv值及最大pv值计算公式。针对概率可靠性模型的局限性，将非概率可靠性理论引入到海水轴向柱塞马达的可靠性计算中，提出了基于凸集合理论的关键摩擦副非概率可靠性计算方法。非概率可靠性指标定义为坐标原点到失效面的最短距离，采用修正的HL-RF迭代算法进行非概率可靠性指标的求解，并应用该方法完成了关键摩擦副的可靠度的计算和校核。　　(4)开展了基于虚拟样机技术的海水轴向柱塞马达的运动学性能研究。针对海水轴向柱塞马达的复杂工况，构建了海水轴向柱塞马达的机械和流体模型，并通过接口模块实现了流体-机械模型的耦合。在海水轴向柱塞马达的虚拟样机模型中，仿真分析了流量、柱塞副间隙、背压等对转速的影响，获得了柱塞轴向速度、位移、轴向受力等数据。　　(5)进行了海水轴向柱塞马达材料筛选和样机的试验研究。系统的研究了材料的耐蚀特性，开展了关键摩擦副材料的摩擦磨损试验，在此基础上确定了海水轴向柱塞马达的材料，加工制造了海水轴向柱塞马达样机，完成了海水轴向柱塞马达的排量、加载、振动等性能的试验研究。海水轴向柱塞马达样机的性能测试结果达到了预期目标。　　最后，对全文的研究工作进行了总结，对进一步的研究提出了展望。