2.2 齿轮泵
齿轮液压泵（简称齿轮泵）是液压系统中常用的一种定量泵,具有结构简单、工作可靠、体积小、重量轻、成本低、使用维修方便等特点。另外齿轮泵还具有自吸性能好、转速范围大、对滤油精度要求不高、对油液污染不敏感等优点。齿轮泵的主要缺点是流量和压力脉动大、排量不可调、噪声也较大。
齿轮泵按其啮合形式可分为外啮合齿轮泵和内啮合齿轮泵两种，内啮合齿轮泵结构紧凑，运转平稳，噪声小，有良好的高速性能，流量脉动小，但加工复杂，高压低速时容积效率低；外啮合齿轮泵工艺简单。目前应用较多的是外啮合渐开线直齿形的齿轮泵。
2.2.1 外啮合齿轮泵
1.外啮合式齿轮泵的结构和工作原理
低压齿轮泵是由两个啮合的外齿轮、泵体、前后端盖及轴承等组成；
工作原理——封闭容积的变化，完成吸、排油。
2.外啮合齿轮泵的流量
（1）理论排量
首先研究近似的理论排量
，假设齿轮齿间的工作容积等于齿轮牙齿的体积，则：
式中： ——齿轮泵的排量（m3/r）；
Z——齿轮的齿数；
m——齿轮的模数（m）；
B ——齿轮的齿宽（m）；
D——齿轮的节圆直径（m），D=mz； 动画演示
h——齿轮有效工作高度（m）h=2m。
实际上，齿间的容积比牙齿的体积稍大一些，所以上式要修正。
故理论排量
注意：齿数少时取大值。
（2）实际流量（即输出流量）
（m3/s）
说明：泵的排量和齿轮模数的平方成正比。在分度圆直径不变的前提下，模数越大，泵的排量越大。
齿轮泵输出流量具有脉动性，即瞬时流量随齿轮转角的变化具有脉动性。脉动性影响系统的平稳性。脉动的程度用脉动率来表示：
式中： 
——液压泵的流量脉动率；
——液压泵最大瞬时流量（m3/s）；
——液压泵最小瞬时流量（m3/s）；
——理论流量。
啮合长度长，脉动率就大，当齿轮节圆直径相同时，齿数越多，则啮合长度变小，脉动率减少，但这样会使泵的流量减少。一般来说Z↑（m↓）
↓，低压齿轮泵的齿数Z一般取13～19，高压齿轮泵Z一般取6～13。
不能太大，但也不能过小。太大时，会有离心作用，致使吸油腔不能吸满，产生空穴；太小时，
下降。所以一般应在额定转速或接近额定转速下运转。
4.困油现象
（1）产生原因：为保证传动的平稳性及吸排油腔的可靠密封（使吸油腔与排油腔被齿与齿的啮合接触线隔开而不连通），防止啮合处泄漏，齿轮的重合度
，这样就会出现困油现象。
由于闭死容积大小的变化，造成液体压力急剧升高和降低的现象，称为困油现象。困油现象使齿轮泵工作时产生噪声，容积效率降低，并影响齿轮泵的工作平稳性和寿命。
（2）解决措施——在齿轮泵两侧的盖板上做卸荷槽。如图，在BC＝CA时的B位置开槽与排油口相通，A位置与吸油口相通，两槽不能相通。
但要严格控制a的尺寸，若a太小，则两泄荷槽经闭死容积将泵的吸、排腔直接连通，使泵的容积效率下降；若a太大，困油现象又不能彻底消除。
其原理是：当闭死容积处于最小位置时，卸荷槽不能与闭死容积相通，即闭死容积不能与吸、排油腔相通；当闭死容积由最大逐渐减小时，通过卸荷槽与排油腔相通；当闭死容积由最小逐渐增大时，通过卸荷槽与吸油腔相通。
除了双泄荷槽之外，还可开设单个泄荷槽。在困油期间，闭死容积始终与排油腔（或吸油腔）相通。而在任何时候，高、低压腔皆不互相沟通。
5.径向力
（1）产生原因：由于旋转的齿顶和泵壳体内壁间的径向泄漏，从排油腔到吸油腔的过渡范围内，压力是逐渐下降的，由于径向压力不平衡而产生径向液压力
（如图阶梯式渐增）；齿轮啮合力
（两轮上的方向相反，大小相等）；总径向力
。
（2）解决和改善措施
径向力大，将使轴承径向载荷增大，齿顶与壳内壁产生偏磨，同时也加剧轴承的磨损，降低轴承的使用寿命，所以必须改进。其措施：开压力平衡槽，但这样会使内泄增加（如右上图），这种方法现在很少用了；缩小排油口的尺寸，使排油腔的压力仅作用在1～2齿上，以减小值，同时适当增加齿顶和泵壳体内壁之间的间隙，是齿顶不与泵壳体内壁接触。
6.泄漏问题
泄漏途径：
（1）齿顶泄漏——因路途较长，泄漏量不大，占总泄漏量的15％～20％；
（2）齿轮啮合处泄漏——可提高制造安装精度，减少齿轮材料变形，泄漏量也不太大；（3）齿轮端面（也称轴向）泄漏——泄漏量较大，约占75％～80％。
对于低压泵，主要是采取提高加工制造精度、安装精度的方法，减少泄漏；对于中、高泵，端面泄漏则不能忽视。
采取措施：浮动轴套法或浮动侧板法。
启动时，弹簧4起作用，之后泵的出口压力油进入A腔，A腔油压使轴套紧贴齿轮的侧面，因而可以消除间隙并可补偿齿轮侧面和轴套间的磨损量。
图2—7b是浮动侧板式的间隙补偿原理图。它也是利用泵的出口压力油引到浮动侧板5的背面，使之紧贴于齿轮的端面来消除并补偿间隙。起动时，浮动侧板靠密封圈来产生预紧力。图2–7c是挠性侧板式的间隙补偿原理图。它同样是利用泵的出口压力油引到挠性侧板6的背面，靠挠性侧板自身的变形来补偿间隙。
2.2.2内啮合齿轮泵
内啮合齿轮泵分渐开线齿轮泵和摆线齿轮泵两种，本文仅对渐开线齿轮泵作简要叙述。
内啮合渐开线齿轮泵主要由内齿环、外齿轮、月牙板等组成。下图为内啮合齿轮泵的工作原理图，内齿环和外齿轮相啮合，月牙板将吸油腔与排油腔隔开，当传动轴带动外齿轮旋转时，与此相啮合的内齿环也随着旋转，吸油腔由于齿轮脱开容积不断增大而连续吸油，吸入的油液经月牙隔板后进入压油腔，压油腔由于齿轮啮合容积不断减小而将油液连续排出。
内啮合齿轮泵的优点：内啮合齿轮泵相对外啮合齿轮泵可做到无困油现象，流量脉动小，因此相应地压力脉动及噪声也都小；结构紧凑、尺寸小、重量轻；由于齿轮相对速度小，可以高速旋转；又由于内外齿轮转向相同，齿轮相对滑动速度小，因此磨损小，寿命长。
其主要缺点是，工艺性不如外啮合齿轮泵，造价高。
2.2.3 螺杆泵
螺杆泵实质上是一种外啮合摆线齿轮泵，按其螺杆根数分为单螺杆泵、双螺杆泵、三螺杆泵、四螺杆泵和五螺杆泵等；按螺杆截面分分为摆线齿形、摆线-渐开线齿形和圆形齿型三种不同形式的螺杆泵。
下图为三螺杆泵的结构简图。在三螺杆泵壳体2内平行地安装着三根互为啮合的双头螺杆，主动螺杆为中间凸螺杆3，上、下两根凹螺杆4和5为从动螺杆。
螺杆泵结构简图
1—后盖；2—壳体；3—主动螺杆（凸螺杆）；4、5—从动螺杆（凹螺杆）； 6—前盖。
图中，三根螺杆的外圆与壳体对应弧面保持着良好的配合，螺杆的啮合线将主动螺杆和从动螺杆的螺旋槽分割成多个相互隔离、互不相通的密封工作腔。当传动轴（与凸螺杆为一整体）如图示方向旋转时，这些密封工作腔随着螺杆的转动一个接一个地在左端形成，并不断地从左向右移动，在右端消失。主动螺杆每转一周，每个密封工作腔便移动一个导程。密封工作腔在左端行成时逐渐增大将油液吸入来完成进油工作，在右面的工作腔逐渐减小直至消失因而将油液压出完成排油工作。螺杆直径愈大，螺旋槽愈深，螺杆泵的排量愈大；螺杆愈长，进、排油口之间的密封层次越多，密封就越好，螺杆泵的额定压力就愈高。
螺杆泵与其它容积式液压泵相比，具有结构紧凑，体积小，重量轻，自吸能力强，运转平稳，流量无脉动，噪声小，对油液污染不敏感，工作寿命长等优点。目前常用在精密机床上和用来输送黏度大或含有颗粒物质的液体。螺杆泵的缺点是其制造工艺复杂，加工精度要求高，因此应用受到限制。