针对目前矿用风动水泵在煤矿井下辅助排水过程中效率低、噪声大的问题,根据生产经验和现场使用情况分析影响风动水泵性能的相关因素,建立响应量与影响因素之间的响应面模型进行稳健设计.结合实例,用正交试验设计确定影响水泵效率的主要因素,通过最速上升法找到稳定区域,最后用均匀试验设计的响应面法拟合稳定点附近的二阶响应面模型,并分析优化得出水泵效率的稳健设计最优解.通过对样机进行验证表明:水泵效率较原来提高了12.63%,且其波动减小,质量得到改善,达到了稳健设计的目的.