液壓泵是整個液壓系統(tǒng)的心臟，負(fù)責(zé)將機(jī)械能轉(zhuǎn)變成液壓能，為系統(tǒng)提供壓力油，一旦發(fā)生故障，必將影響整個液壓系統(tǒng)的性能，以至導(dǎo)致液壓系統(tǒng)癱瘓。因此，對液壓泵的狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷顯得重要。齒輪泵是液壓系統(tǒng)中較為常用的液壓泵之一，它具有體積小、重量輕、工作及對液壓油的污染不太敏感等優(yōu)點(diǎn)，因此廣泛應(yīng)用于各種液壓機(jī)械上，特別是工程機(jī)械的工作條件比較惡劣，選用齒輪泵較為適宜。

由齒輪泵的工作原理分析，齒輪泵殼體振動產(chǎn)生的原因可歸諸于機(jī)械和液壓2個方面。

1)機(jī)械振動方面：齒輪泵齒輪振動是由于彈性系統(tǒng)受激響應(yīng)的結(jié)果。齒輪泵的2個齒輪在嚙合過程中，齒輪在交變的激振力作用下將會激起圓周振動、徑向振動以及軸向振動。引起交變激振力的因素很多，主要是由齒輪本身的原因產(chǎn)生，如齒輪的放置不平衡、齒輪端面粗糙度、接觸面的磨損及各種缺陷、齒輪制造的各種誤差等所致。由此可使齒輪泵產(chǎn)生沖擊性的、周期性的或隨機(jī)性的振動。

2)液壓振動方面：流體振動產(chǎn)生的原因主要有兩部分，一部分是由于齒輪泵在工作過程中由吸、排油過程的壓力沖擊形成的周期振動。齒輪泵的輸出是不均勻的，泵把吸入的液體分隔成一系列分離體積。在壓縮過程中，這些體積的液體在壓油腔中匯合并輸?shù)较到y(tǒng)中去，匯合的流量具有固有脈動，當(dāng)受到系統(tǒng)的阻抗時就形成了壓力脈動。齒輪泵的流量受齒的逐個嚙合影響，而呈周期性規(guī)律脈動變化。由流量脈動引起的壓力脈動會使齒輪泵產(chǎn)生強(qiáng)烈的振動與噪聲。另一部分是泵在吸油時，由于吸油不暢或吸油進(jìn)氣所引起的氣穴現(xiàn)象造成的。

齒輪泵泵殼振動信號中包含著豐富的信息，齒輪泵發(fā)生故障時振動信號的特征也將發(fā)生變化，而且振動信號相對來說較容易測取，因此可以將振動信號作為主要的診斷參數(shù)之一。

對齒輪泵的振動信號運(yùn)用頻譜分析、時域平均等方法進(jìn)行了分析。時域同步平均可以突出周期性成分，   地提取齒輪磨損故障下的信號特征。功率譜的譜峰分布不同，對應(yīng)的故障狀態(tài)不同，可以用頻譜分布實(shí)現(xiàn)泵的故障模式識別。別處，泵殼振動強(qiáng)度隨工作壓力的上升而增局。

為了齒輪泵中齒輪平穩(wěn)地嚙合運(yùn)行，吸壓油腔嚴(yán)格密封，以及能均勻而連續(xù)地輸出工作介質(zhì)，   使齒輪嚙合重合系數(shù)x＞1。也就是說在一對輪齒即將脫開嚙合前，后一對輪齒又進(jìn)入嚙合狀態(tài)，所以這段時間內(nèi)，同時嚙合的就有兩對輪齒。這時留在齒間的工作介質(zhì)就困在兩對輪齒形成的一個密封腔中，當(dāng)齒輪繼續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)時，這個空間的容積逐漸減小，直到兩個嚙合點(diǎn)處于節(jié)點(diǎn)兩側(cè)的對稱位置時，空間容積減至較小。由于工作介質(zhì)的可壓縮性很小，當(dāng)封閉空間的容積減小時，被封閉的液體受擠壓，壓力急劇升高，以至遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過齒輪泵的輸出壓力，于是工作介質(zhì)從零件接合面的兩側(cè)縫隙中強(qiáng)行擠出，使軸和軸承受到很大的沖擊載荷，增加了功率損失，并使工作介質(zhì)發(fā)熱，引起振動和噪聲，降低了齒輪泵的工作穩(wěn)定性和壽命。

齒輪繼續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，這個密封空間的容積又逐漸增大。當(dāng)容積增大時，形成真空，產(chǎn)生氣泡，帶來氣蝕、振動、噪音等危害。這種沖擊載荷又隨著困油容積減小和增大而不斷地   迭而交替變化，而且要疊加到原有載荷上去。雖然困油容積存在的時間很短，但出現(xiàn)的頻率卻很高，這一交變載荷帶有周期沖擊性質(zhì)。

以上是對困油現(xiàn)象的一般描述，實(shí)際上，在小側(cè)隙或無側(cè)隙的情況下，單齒嚙合也會發(fā)生困油現(xiàn)象。在小側(cè)隙或無側(cè)隙齒輪泵中，單齒嚙合時，齒輪泵要形成兩個困油閉死容腔；雙齒嚙合時，齒輪泵要形成三個困油閉死容腔。困油現(xiàn)象對齒輪泵工作性能和壽命影響非常大。

降低齒輪泵困油區(qū)的壓力，是提高齒輪泵工作性能的一個重要方面，學(xué)者做了大量工作，其中，卸荷槽法是較   方法，而且   了廣泛的應(yīng)用。對困油壓力的   多用理論分析的方法，但關(guān)于測量困油區(qū)的壓力方法的文獻(xiàn)并不多見，提到了一種測量方法，但實(shí)施起來比較困難。