今天我们来学习与外啮合齿轮泵相关的知识。

齿轮泵的分类

齿轮泵又可分为外啮合齿轮泵和内啮合齿轮泵。

如下面两幅图所示：

左侧的是外啮合齿轮泵的实物图；

右侧的是内啮合齿轮泵的实物图。

对于齿轮泵而言，除了改变原动机的转速外，目前并没有什么切实可行的方法来改变泵排量。

外啮合齿轮泵的结构

如图所示是外啮合齿轮泵的详细结构，分别是泵的吸油口，泵的排油口，驱动轮，从动轮，齿轮的齿根，齿轮的齿顶。

驱动轮通过联轴器与原动机相连，驱动轮的旋转可以带动从动轮一起旋转。

外啮合齿轮泵的工作原理

对于外啮合齿轮泵的工作原理，最常见的误解可能就是流体是被吸入两个外齿轮之间，并以某种方式被强迫从出口排出。但实际上，如下图所示，两个齿轮中间是没有多少间隙允许油液通过的。

我们仔细观察下面这幅图，就会发现，吸入泵内的流体实际上是绕着齿轮与壳体之间的密闭容腔向出口排出的。

实际上，外啮合齿轮泵的工作原理是这样的：

在驱动轮驱动从动轮一起旋转的过程中，在泵的进口，轮齿相互分离，两轮齿之间的容积增大，压力会降低，使油液可以进入。

经过旋转，油液被输送到泵的出口，在泵的出口处，两轮齿又相互嵌入，硬把油液挤了出去。

为什么油液能够顺利被吸入齿轮泵？在流体力学中，我们已经学过了，只有在存在压差的前提下，流体才会发生运动。

如下面的动图所示，油箱中的油液之所以能被齿轮泵吸入，正是因为油箱通过呼吸阀与大气相通，而此时的大气压力相较于泵进口处产生的低压，属于高压。随即产生了压力差，油液就可以顺利的流入齿轮泵了。

外啮合齿轮泵的磨损

外啮合齿轮泵属于非平衡泵，如图所示，泵的进口是低压状态，泵的出口是高压状态。

这就会造成齿轮两侧受力不平衡的现象，久而久之，就会导致低压侧壳体内壁磨损严重，间隙增大。

由于进出口压差引起的磨损会产生下列两个后果：

金属壳体内壁磨损后产生的颗粒物会严重污染油液。

两轮之间的间隙增大，容积效率降低。

换而言之，如果泵工作在最大额定压力下时，高压出口的油液更容易从两个齿轮中间的间隙处流回进口，因此并不能保证最大额定流量。

外啮合齿轮泵的容积效率

泵实际排出的流体量与泵理论上可以排出的流体量的比值即为泵的容积效率。

改进：正因为外啮合齿轮泵的非平衡设计，因此大多数外啮合齿轮泵的工作压力范围不能超过3000psi。

齿轮泵在诸多泵的类型中，抗污染能力是最好的。但是当泵磨损后，其容积效率也非常低。如下图所示，都从缝隙处返回进油口了，并没有对负载做功。

甚至有些泵在报废之前，其实际流量只剩下额定流量的60%~65%之间。