齿轮泵（gear pump）是液压系统中广泛采用的一种液压泵，一般做成定量泵。按结构不同，分为外啮合齿轮泵和内啮合齿轮泵，其中外啮合齿轮泵应用最广。
齿轮泵最早于1580年由Serviere发明，1635年，德国学者Daniel Schwenter描述了齿轮泵的原理和机能。1953年力士乐制造第一台工业化生产的行走机械用齿轮泵。1959年力士乐特别制造的齿轮泵和阀块诞生，首次采用块状构造法，制造了块状集成块。
齿轮泵是靠一对啮合的齿轮将一个密闭容腔分成两部分——进油腔（低压腔）与出油腔（高压腔），通过齿轮的啮合转动不断将低压腔油压向高压腔，从而完成容积式液压泵的功能。
齿轮泵具有结构简单、制造方便、价格低廉、体积小、重量轻、自吸性能好、对油液污染不敏感、工作可靠、寿命长和便于维护修理等优点。广泛应用于采矿、冶金、建筑、航空、航海、农林等各类机械中。
发展历程
齿轮泵最早于1580年由Serviere发明，1635 年，德国学者Daniel Schwenter描述了齿轮泵的原理和机能。在18 世纪90年代，许多的泵业公司已经成立，最为著名的是Thomas Simpson在伦敦成立了Hayward Tyler公司，公司截止目前仍在为泵行业贡献着大量的产品。随着生产力的发展和进步，系统响应速度快，较小的的体积和低噪声的要求渐渐成为了液压动力系统的主要要求。齿轮泵的发展也伴随着生产力的进步与要求逐渐发展和进步。1905年，历史上第一次在工业机械中使用了液压泵，由于齿轮泵的结构造价和体积的优势，齿轮泵在之后的 100多年之中都是液压泵的主要类型之一。1953年力士乐制造第一台工业化生产的行走机械用齿轮泵。1959年力士乐特别制造的齿轮泵和阀块诞生，首次采用块状构造法，制造了块状集成块。
到二十世纪六七十年代，随着制造技术的不断提高和新材料的出现，齿轮泵性能显著提高。1964 年美国生产的齿轮泵压力可达到 17.5MPa，到六十年代后期，齿轮泵的压力已可达21MPa。
工作原理
外啮合齿轮泵
外啮合齿轮泵的工作原理如下图所示。泵的壳体内有一对外啮合齿轮，齿轮前后两端面用端盖盖住，从而在泵壳体、端盖与各个轮齿空槽间组成了许多密封的工作腔。当主动（上）齿轮按图示方向带动下齿轮转动时，左侧吸油腔内由于相互啮合的轮齿逐渐脱开（图中所示A点），使密封工作腔内容积逐渐增大，压力随之下降继而将油从油箱吸入，充满整个齿槽空间，随后在齿轮旋转的带动下，把油液带到右侧压油腔。在压油腔一侧，由于轮齿逐渐进入啮合（图中所示B点），密封工作腔内容积不断减小，油液便被挤出，压力升高。在吸油区和压油区之间，通过相互啮合的两齿轮的啮合线、两端盖及泵体将高、低压油区隔开，因而使高压区的油不能直接流回到低压区，只能按流向从压油口流出，完成整个工作过程。
内啮合齿轮泵
渐开线齿形内啮合齿轮泵如下图所示，齿轮泵是靠小齿轮2（主动轮）与内齿轮相咽合而工作的。两齿轮偏心安置，偏心距为e，右边空隙处用一月牙形板3将吸油腔与压油腔相隔开。与外啮合齿轮泵不同的是，齿轮和齿环的转动方向相同。在齿轮旋转过程中，位于吸油腔5处的轮齿因脱离啮合，齿腔容积拉大而吸入液体。位于压油腔6处的轮齿则因进入啮合，齿腔容积缩小而排出液体，完成整个吸油与压油的过程。
1-泵体 2-小齿轮（主动齿轮）3-月牙板 4-内齿轮（从动齿轮）5-吸油腔 6-压油腔
摆线齿轮泵（转子泵）的工作原理如下图所示，内转子2（小齿轮）与外转子3（大齿轮）之间有偏心矩e，在啮合旋转过程中由内外转子和两端面的配油盘形成了数个独立的封闭容腔，例如腔A和腔B。当内定子和转子绕中心01，沿逆时针方向转动时，带动外转子绕O2中心同向旋转。使容腔A空间逐渐增大形成真空而从配油盘中的吸油口吸入油液。当内、外转子转至图示位置时，A容腔为最大，而容腔B随转子转动逐渐缩小，同时与配油盘的出油口相通，因而产生排油过程，当B腔转至右上方时，封闭容积最小，压油过程结束，完成一个工作循环。这样，在内、外转子异速同向旋转中，油液不断从吸油腔中吸入，从压油腔排出，达到了输送油液的目的。
1-泵体 2-内转子（小齿轮）3-外转子（大齿轮）
基本构造
外啮合齿轮泵
外啮合齿轮泵主要结构由泵体、一对啮合的齿轮、泵轴和前、后泵盖组成。泵体内装有一对参数相同的齿轮，齿轮的两端面靠前、后泵盖密封。泵体、泵盖和齿轮各个齿槽组成封闭的密封容积齿轮泵没有专门的配流装置，两轮齿沿齿宽方向的啮合线把密封容积分成吸油腔和压油腔两部分，在吸油与压油过程中互不相通。
内啮合齿轮泵
以摆线式内啮合齿轮泵为例，由配油盘（前、后盖）、外转子（从动轮）和偏心安置在泵体内的内转子（主动轮）等组成的。内、外转子相差一齿，内转子为六齿，外转子为七齿，由于内外转子是多齿啮合，这就形成了若干密封容积。
基本分类
按照啮合的形式
齿轮泵可分为：外啮合齿轮泵和内啮合齿轮泵。
按照齿形
齿轮泵可分为：渐开线式齿轮泵、圆弧型齿轮泵、摆线型(内啮合)齿轮泵。
按照齿面的形式
齿轮泵可分为：直齿式齿轮泵，同时进入啮合，因而产生冲击振动噪声，传动不平稳；斜齿式齿轮泵，齿轮重合度大，降低了每对齿轮的载荷，运用于高速重载工况；人字齿式齿轮泵，其啮合能消除轴向的位移和受力，减少轴承的损坏。斜齿式齿轮泵由于齿面是连续点接触，噪声和冲击较小，但对轴承要求较高。
按照级数
齿轮泵可分为：单级齿轮泵和多级齿轮泵，其中，多级齿轮泵是由多个齿轮泵串联而成。
性能参数
齿轮泵性能的主要参数：齿轮泵的压力、排量和流量、效率和功率。
压力
压力的相关参数包括齿轮泵的工作压力和额定压力。
工作压力也叫系统压力，是指齿轮泵在实际工作时输出的液压油的压力值，也就是液压油液为了克服系统中的阻力而需要建立的压力。用p表示，常用单位为MPa 。
额定压力是指泵在使用中允许连续运转的最大工作压力，超过此压力值，泵就会过载，也就是在保证泵的使用时间、容积效率和额定转速的情况下，泵连续工作时所允许使用的限定压力。用pn表示，常用单位为MPa 。
排量和流量
排量是指在不考虑齿轮泵泄漏的情况下，泵轴转过一整周所能输出的油液的体积。用V表示，常用单位为ml/r 。
理论流量是指在在不考虑齿轮泵泄漏的情况下，泵在单位时间内所能排出的液压油液的体积，用qt表示，常用单位：L/min，如果泵的每分钟转速为n，则泵的理论流量qt等于排量V和转速n的乘积，即qt=nV 。
实际流量是指液压泵在工作时的输出流量，用q表示，常用单位：L/min，此处的流量考虑到油液的泄漏，如果理论流量为qt ，泄漏量为ql，则q=qt-ql。
额定流量是指泵在额定转速和额定压力下所能输出的流量，用qn表示，常用单位：L/min。
效率
由于齿轮泵存在泄漏，所以容积效率是指齿轮泵的实际流量q与理论流量qt的比值，用ηv 表示，即ηv= q /qt 。由于齿轮泵存在机械摩擦及油液的粘性摩擦，所以机械效率是指理论转矩Tl与实际转矩Ti 之比，用ηm表示，ηm=Tl /Ti 。泵的总效率是指泵的输出功 po与输入功率 pi之间的比值，用η表示，常用单位为：KW, η=P0/Pi =ηvηm。
应用领域
在各种液压泵中，齿轮泵是液压传动系统中被广泛应用的液压元件之一。由于齿轮泵具有结构简单，制造简便、尺寸小、购买便宜、重量轻、可靠性高、对油液敏感度低、自吸能力强、寿命长、维护起来较方便等优点。由齿轮泵结构特点决定它是对称的旋转体，所以它能够高速旋转，因而被广泛应用于采矿设备，冶金设备，建筑机械，机床行业，航空造船行业及各种工程和农业机械等各个行业中；另外，也适宜用在工作压力不高而所需流量相对较大的液压传动系统和润滑系统中。
发展趋势
随着生产制造力的不断提高，社会对产品的要求也越来越高，为了适应社会生产力的发展，液压系统也在往高响应、高功率密度、低噪音的方向发展。因此为了迎合这种发展潮流，齿轮泵将朝着以下几个方向发展：
高压化
一般情况下认为柱塞泵属于高压泵，常规齿轮泵属于低压泵，但是随着生产制造技术的不断提高，齿轮泵的工作压力也有提高的趋势。这样齿轮泵就可以在更多的场合使用，而齿轮泵结构简单、价格低廉、使用维修方便、抗污染能力高等众多优点也能得到更好的发挥。但是随着工作压力的不断升高，齿轮泵也会存在泄漏过大影响容积效率，径向力过大的问题。因此提高齿轮泵转速，最主要的是解决泄漏和径向力不平衡的问题。通过国内外学者的努力研究，在齿轮泵高压化方面已经取得了一些成绩，但是由于齿轮泵自身结构的限制，在对一些新结构进行开发时仍然存在着一些问题。
高速化
由齿轮泵流量公式可以看出，齿轮泵的流量和转速成正比例关系。因此在排量相同的情况下，只要泵的转速够高，较小的泵也能提供较大的流量。而且，在输出功率相同的情况下，额定转速高的电动机的体积和质量要小于额定转速低的电动机的体积和质量，因此，高转速的齿轮泵所组成的供油单元的功率密度可以更高。但转速增高，摩擦也会更大，这就对泵摩擦副材料的要求会很高。同时转速越高，泵内越容易发生空化现象，且转速过高泵吸油不足，油液无法充满齿间，从而导致容积效率降低。因此首先需要了解泵的极限转速，这样在提高转速的过程中可以避开一些转速过高所带来的问题。
低流量脉动
液压泵是液压系统的能源装置，为系统提供压力能，因此泵的流量脉动也会传递到系统中，引起系统的压力脉动。而这种脉动会引起系统的振动和噪音，使系统出现故障。因此，在这种情况下就需要采取有效措施对泵流量脉动进行控制。外啮合齿轮泵的流量脉动与齿数有关，在相同排量的情况下，可以通过增加齿数的方法来降低流外啮合直齿轮泵内部流场及极限转速的确定量脉动。而内啮合齿轮泵和复合齿轮泵都能有效减小流量脉动，因此也可以通过这种方式来降低齿轮泵的流量脉动。
低噪音
齿轮泵的噪声主要为机械噪音和液体噪音两种。机械噪音主要为摩擦副及零部件间冲击振动产生的噪音，液体噪音主要由流量脉动造成的压力脉动以及困油冲击而形成。近些年来随着人们环保意识的不断提高，对齿轮泵的噪音的要求也越来越高。对于外啮合齿轮泵来说，其主要噪声来源为流量脉动和困油而产生的噪声。因此降低外啮合齿轮泵的有效措施即降低流量脉动和消除困油现象。
相关标准
以上资料来自
参考资料
齿轮泵.行业标准信息服务平台.2023-11-29