圓弧齒輪泵齒輪的齒形與結(jié)構(gòu)是齒輪核心的內(nèi)容,內(nèi)嚙合齒輪泵決定齒輪傳動的主要性能和指標(biāo),其他內(nèi)容則只能在此基礎(chǔ)上做局部的改進。從理論上講,很多曲線都可以作為齒輪的齒廓曲線,但實際能夠用作齒廓曲線的卻很少。齒輪誕生初期,由于傳動所要求的速度較低,功率較小,齒廓只是簡單的直線或粗糙曲線,數(shù)學(xué)的發(fā)展使齒廓有了的曲線形狀。
1674年丹麥天文學(xué)家羅默提出用外擺線作為齒廓,以便運轉(zhuǎn)平衡的齒輪。但這種齒輪加工困難且對中心距誤差敏感,現(xiàn)僅用于表業(yè)和泵業(yè)等行業(yè)中,如擺線齒輪泵的應(yīng)用。自1765年瑞士數(shù)學(xué)家歐拉建議采用以作為齒廓的曲線以后,齒廓在后續(xù)直流齒輪油泵發(fā)展的過程中了廣泛而深入的研究,如王玉新等在齒廓的數(shù)學(xué)模型方面的研究。1923年美國人懷爾德哈伯先提出圓弧齒廓的齒輪,1955年前蘇聯(lián)的諾維科夫通過深入研究使其得以實際應(yīng)用。該種直流齒輪油泵齒輪適用于高速重載,但其抗彎強度不高,且需要做成斜齒輪。我國近些年的研究有很大的突破,形成了自己的理論與技術(shù)體系,特別是在內(nèi)嚙合齒輪泵方面。如李海翔等。在齒輪及分階式雙圓弧齒輪的研究基礎(chǔ)上,提出分階式雙齒輪,這種齒輪既有齒輪泵的良好工藝性和動力學(xué)特性,同時又有的彎曲強度和接觸強度。