Las bombas bidimensionales tienen amplias perspectivas de aplicación en la industria aeroespacial. Sin embargo, el rendimiento de la bomba se degrada debido al problema de holgura del actual mecanismo de transmisión 2D. Para eliminar la holgura entre la guía de leva y los rodillos, se propone un mecanismo de transmisión de alta velocidad con un conjunto de rodillos apilados. El conjunto de rodillos apilados se comprime por la presión de carga. La fuerza de inercia axial se equilibra cuando el mecanismo de transmisión funciona a alta velocidad, a través de la aceleración igual y el movimiento inverso de dos conjuntos de guías de leva. Así, el mecanismo de transmisión cumple con la demanda de alta velocidad. En este artículo, se establece el modelo matemático del mecanismo de transmisión basado en la teoría de superficies envolventes y el principio de geometría diferencial. Posteriormente, se realiza un análisis numérico del modelo matemático basado en MATLAB, combinado con el experimento, para estudiar la influencia de la presión de carga y la velocidad de rotación en la pérdida de par. Luego, se obtienen las características de par del mecanismo de transmisión. Según una prueba, la desviación entre los datos teóricos y los datos experimentales es del 11.9%; por lo tanto, el modelo matemático puede predecir eficazmente el par del mecanismo de transmisión. Se concluye que la pérdida de par del mecanismo de transmisión aumenta linealmente con la presión de carga, y la velocidad de rotación tiene un efecto leve en la pérdida de par.