在液压传动系统中，齿轮泵凭借其简洁的设计和可靠的性能占据重要地位。齿轮泵家族包含外啮合、内啮合、摆线及螺杆四种类型，其中外啮合齿轮泵因制造工艺简单、生产成本低廉，成为工业生产、工程机械等领域应用最广泛的液压动力元件。本文将详细拆解其核心结构、工作原理，解析令人困扰的 “困油现象”，并介绍特殊类型的外啮合齿轮泵特点。

一、核心结构与工作逻辑

外啮合齿轮泵的结构并不复杂，核心组件包括前端盖、后端盖、侧向轴承、驱动齿轮、从动齿轮和壳体，这些部件通过精准装配形成密闭的工作空间。其工作原理基于 “密封腔容积变化” 的流体输送逻辑：

与动力源（发动机或电动机）直接连接的是驱动齿轮，在其带动下，从动齿轮以相反方向旋转 —— 若驱动齿轮顺时针转动，从动齿轮则逆时针同步运转。两个齿轮的齿间槽会形成多个密封的工作腔，随着齿轮的啮合旋转，这些密封腔从低压区（吸油口）逐步移动至高压区（出油口），通过容积的周期性变化完成液压油的吸入与排出，实现低压油到高压油的输送转换。

二、侧向轴承的两种关键结构

侧向轴承作为支撑齿轮旋转、保障密封性能的核心部件，主要分为两种结构形式，适配不同的应用需求：

分体式结构

这种结构将侧向轴承拆分为滑动轴承和止推板两部分：滑动轴承固定在端盖或壳体上，负责支撑齿轮轴的旋转运动，减少摩擦损耗；止推板则介于滑动轴承与齿轮之间，既起到密封工作腔的作用，又能平衡齿轮运转时产生的轴向力。知名品牌 Kasspa 的齿轮泵就采用了这种分体设计，兼顾了装配灵活性与受力平衡效果。

合体式结构

合体式结构将滑动轴承直接嵌入止推板的预留孔内，形成一体化组件。这种设计简化了装配流程，提升了结构紧凑性，同时保证了密封与支撑的协同性。Rexroth（力士乐）和 Parker（派克）等国际知名液压品牌的齿轮泵，普遍采用这种一体化侧向轴承结构，以适应高压、高转速的工作场景。

三、困油现象：成因与解决方案

困油现象的本质

齿轮泵要实现平稳运转，齿轮啮合的重合度必须大于 1（通常在 1.05~1.3 之间），这意味着在一对轮齿即将脱离啮合前，后一对轮齿已经提前进入啮合状态。正是这一瞬间的 “双重啮合”，让齿间形成了一个封闭的密封腔。

由于液压油的压缩性极小，这个密封腔的容积变化会引发严重问题：当密封腔随齿轮转动逐渐缩小时，腔内液压油被强行挤压，形成瞬时高压，对齿轮和轴承产生巨大的径向冲击力；当密封腔逐渐扩大时，腔内压力骤降形成真空，导致液压油中的溶解气体析出，产生空穴现象 —— 这就是齿轮泵工作中典型的 “困油现象”，会引发噪音、振动，甚至加速部件磨损。

科学破解方案

解决困油问题的核心思路是 “释放压力、补充真空”，具体做法是在齿轮两侧的侧向轴承（或止推板）上开设高压泄油槽和低压泄油槽：

• 当密封腔容积缩小时，腔内产生的高压油通过高压泄油槽直接与出油口连通，快速释放压力，避免冲击；
• 当密封腔容积扩大时，低压泄油槽将吸油口的液压油及时吸入腔内，填补真空，防止空穴现象产生。

通过这种 “按需导流” 的设计，从根本上消除了困油现象对齿轮泵的不良影响。

四、特殊类型的外啮合齿轮泵

双级外啮合齿轮泵

双级结构由三个直齿齿轮构成，中间齿轮作为 “联动核心”，分别与两侧的齿轮啮合，相当于集成了两个独立的齿轮泵功能，相比传统设计节省了一个齿轮部件。这种结构可同时为两路不同的油路供油，适用于需要多回路液压系统的设备，但需注意两路油路的工作压力不宜差异过大，否则会影响整体运行稳定性。

斜齿轮泵与双斜齿齿轮泵

传统直齿轮泵在啮合时存在冲击，噪音相对较大，而斜齿轮泵的齿轮啮合过程是渐进式的，有效降低了运行噪音，适合对静音要求较高的场景。但斜齿轮泵的短板是运转时会产生轴向力，需要额外的轴向支撑结构。

为解决这一问题，双斜齿齿轮泵应运而生：其齿轮采用对称的双斜齿设计，不仅继承了低噪音的优势，还能通过齿面受力的相互抵消消除轴向力。不过，双斜齿的加工工艺更为复杂，对制造精度要求更高，相应的生产成本也会增加。

外啮合齿轮泵以其高性价比和可靠性能，在液压系统中始终占据重要地位。了解其结构原理、困油问题的解决逻辑以及特殊类型的适用场景，能帮助我们更合理地选型、使用和维护这类关键液压元件，充分发挥其在工业生产中的核心作用。