泊头市特种泵阀制造有限公司
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齿轮泵的工作原理与流量形成过程
齿轮泵属于容积式泵，靠一对相互啮合的齿轮在泵体内旋转，使齿间容积周期性地加大和缩小，从而完成吸油与排油。它结构简单、部件数量少、对油液清洁度有一定容忍度，在机床润滑、液压动力单元、油料输送和化工计量等场合使用广泛。理解它的工作过程，有助于判断流量不足、压力上不去、噪声偏大等现象的成因，而不是只凭经验换部件。
啮合线把泵腔分成两个区域
一对齿轮安装在泵体内，齿顶与泵体内壁之间留有很小的径向间隙，齿端面与前后侧板之间留有轴向间隙。两齿轮在啮合点处形成一条接触带，把泵内空间分隔成吸油腔和压油腔。这条接触带并不依靠密封件，而是靠齿面接触和间隙控制来减少高低压之间的串通。间隙大小决定了内部泄漏量，也因此决定了泵在多大压力下还能保持可用的容积效率。
齿间容积加大形成吸油
齿轮旋转时，啮合点一侧的轮齿逐渐脱开，原来相互嵌入的齿间空腔被释放出来，容积随之加大，腔内压力下降到低于油箱压力。在外界压力作用下，油液沿吸油管进入这个逐渐扩大的空间，填充到齿谷与泵体、侧板围成的空腔中。吸油是否充分，取决于吸油管内径、吸油高度、油液粘度和入口是否漏气，而不只取决于泵本身的抽吸能力。
齿间容积缩小完成排油
轮齿继续转动，被带入压油腔的油液在另一侧重新进入啮合，齿间容积被逐对齿挤压减小，油液压力升高并从压油口排出。排出量的大小由齿间容积的减少量和转速共同决定。由于齿轮副是逐齿啮合，瞬时排出流量并不均匀，而是随啮合位置呈周期性起伏，这就是齿轮泵流量脉动的来源。
流量脉动的表现与影响
外啮合齿轮泵的脉动频率与齿数和转速有关，齿数越少、转速越高，脉动越明显。脉动会通过管路传递为压力波动，在液压系统里表现为执行元件速度不稳，在长管路中还可能激起管路振动。工程上常通过增加齿数、采用斜齿或人字齿、加装蓄能器和弹性管路来缓和，而不是靠提高泵的排量来补偿。
理论排量的构成
齿轮泵的理论排量由模数、齿数、齿宽三个几何量决定，习惯用每转排出的容积表示。模数决定齿高与齿间容积的深度，齿数决定同一转内参与排油的齿对数，齿宽决定齿槽的轴向长度。三者任一增加，排量都会上升；但齿宽增加会加大轴与轴承的受力，模数增加会加大径向尺寸和流量脉动，因此排量的提升要与轴系承载能力和驱动功率一起考虑。
实际流量低于理论流量的原因
实际输出流量等于理论流量减去内部泄漏量。泄漏主要发生在三个位置：齿轮端面与侧板之间的轴向间隙、齿顶与泵体内壁之间的径向间隙、啮合线附近的齿面接触处。其中轴向间隙的泄漏占比通常较大，因为其泄漏路径短、面积大。压力升高、油液粘度降低、间隙因磨损变大，都会使泄漏增加，实际流量随之下降。
与其它容积泵的分工
与叶片泵相比，齿轮泵对油液污染的敏感度低一些，但输出压力通常较低；与柱塞泵相比，齿轮泵的容积效率和压力上限不占优势，但结构紧凑、成本低、耐冲击。因此在系统设计时，齿轮泵多用于低压或中压的供油、润滑、输送与计量场合，而高压、高精度流量控制的任务交由柱塞泵或叶片泵承担。选型时先看工况要求的压力与流量区间，再考虑泵型，比先定泵型再迁就工况稳妥。
从原理看维护
既然流量靠间隙控制、润滑靠油液自身，维护的就落在两处：一是保持间隙在设计范围内，避免端面磨损和轴承间隙过大；二是保持油液清洁与粘度合适，避免磨粒进入啮合区和吸油不足。日常观察出口压力、流量、温升和噪声的变化趋势，比等到泵不出油再拆检能提前发现间隙劣化的迹象。
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