斜轴式轴向柱塞泵的工作原理如图3.23所示。法兰传动轴1与缸体4的轴线倾斜了一个角度γ，故称为斜轴式泵。连杆两端为球头，一端铰接于柱塞上，另一端与法兰轴形成球铰，它既是连接件又是传动件，利用连杆的锥体部分与柱塞内的接触带动缸体旋转。配流盘固定不动，中心轴6起支撑缸体的作用。
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当传动轴沿图示方向旋转时，连杆就带动柱塞连同缸体一起转动，柱塞同时也在孔内作往复运动，使柱塞孔底部的密封腔容积不断发生增大和缩小的周期性变化，再通过配流盘5上的窗口α和b实现吸油和压油。改变角度γ可以改变泵的排量。
与斜盘式泵相比较，斜轴式泵转速可较高，自吸性能好，结构强度较高，允许的倾角γ较大，变量范围较大。一般斜盘式泵的最大斜盘角度为20°左右，而斜轴式泵的最大max倾角可达40°。但斜轴式泵体积较大，结构更为复杂。
目前，斜盘式和斜轴式轴向柱塞泵的应用都很广泛。