齿轮油泵的工作机构是一对相互啮合的齿轮。根据啮合特点，齿轮油泵可分为外啮合和内啮合两种，齿轮油泵的齿形有渐开线齿形和圆弧摆线齿形。
齿轮油泵工作原理是依靠齿轮相互啮合，在啮合过程中工作容积变化来输送液体的，工作容积由泵体、侧盖及齿的各齿间槽构成，啮合区将此空间隔成吸人腔和排出腔。当一对齿转动时，位于吸入腔的轮齿逐渐退出啮合，使吸人腔容积逐渐增大，压力降低，液体沿管道进入吸人腔，并充满齿间容积，随齿轮转动，进人齿间的液体被带到排出腔。由于齿轮的啮合占据了齿轮间的容积，使排出腔容积变小，液体被排出。因此，齿轮油泵是一种容积泵。其特点是：流量与排出压力基本上无关，流量和压力有脉动，无进排阀，结构较往复泵简单，制造容易，维修方便，运转可靠，流量较往复泵均匀。
为防止排出管堵塞等原因使排出压力过高，发生事故，泵壳上装有安全阀。在排出压力过高时，高压液体顶开安全阀，使部分液体从通道回流到吸入口，以降低出口压力，起到保护作用。安全压力的大小，可由调整螺旋改变弹簧力进行调整。
为保证齿轮连续输送液体和啮合齿的运动平衡，必须要求前一对齿尚未脱开后一对齿就进入啮合，所以有一部分液体被困在两啮合线及两端盖之间形成的封闭容积内，此容积称“闭死容积”。当齿轮继续转动时，闭死容积变到zui小；然后该容积又逐渐增大，直到*对啮合齿脱开时容积增到zui大。当闭死容积由大变小时，被困在其中的液体受到挤压，压力急剧升高。于是被困液体从一切可以泄漏的缝隙中强行挤出，这时齿轮和轴承受到很大的脉冲径向力，功率损失增加，磨损加剧。当闭死容积由小变大时，剩余的被困液体压力下降，形成局部真空，使溶解在液体中的气体析出或液体本身气化形成汽蚀，使泵产生振动和噪声，这种现象称为图液现象。困液现象对齿轮油泵工作性能及寿命的詹害很大。齿轮油泵适用于不含固体杂质的高黏度液体。如果液体含有杂质建议选用螺杆泵或者气动隔膜泵产品更合适。
为消除困液现象，可以采取开卸荷槽、卸荷孔等卸荷措施，使闭死容积与吸油或压油腔连通。由于泵内有高压腔、低压腔，所以存在窜漏问题。为保证密封，应选择适当的间隙。
间隙大，则漏损增加，但不易卡死，机械效率高。在轴向间隙与径向间隙中，轴向间隙是主要的，一般应在0.04~0.lOmm范围内，径向间隙在0.10~0.1mm范围内。
由于齿轮油泵间隙多，且密封面积较大，故密封性能不如往复泵，所能达到的压力也较低，齿轮泵制造装配质量对性能的影响较大。
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