圆弧齿轮泵齿轮的齿形与结构是齿轮核心的内容，内啮合齿轮泵决定齿轮传动的主要性能和指标，其他内容则只能在此基础上做局部的改进。从理论上讲，很多曲线都可以作为齿轮的齿廓曲线，但实际能够用作齿廓曲线的却很少。齿轮诞生初期，由于传动所要求的速度较低，功率较小，齿廓只是简单的直线或粗糙曲线，数学的发展使齿廓有了的曲线形状。
1674年丹麦天文学家罗默提出用外摆线作为齿廓，以便运转平衡的齿轮。但这种齿轮加工困难且对中心距误差敏感，现仅用于表业和泵业等行业中，如摆线齿轮泵的应用。自1765年瑞士数学家欧拉建议采用以作为齿廓的曲线以后，齿廓在后续直流齿轮油泵发展的过程中了广泛而深入的研究，如王玉新等在齿廓的数学模型方面的研究。1923年美国人怀尔德哈伯先提出圆弧齿廓的齿轮，1955年前苏联的诺维科夫通过深入研究使其得以实际应用。该种直流齿轮油泵齿轮适用于高速重载，但其抗弯强度不高，且需要做成斜齿轮。我国近些年的研究有很大的突破，形成了自己的理论与技术体系，特别是在内啮合齿轮泵方面。如李海翔等。在齿轮及分阶式双圆弧齿轮的研究基础上，提出分阶式双齿轮，这种齿轮既有齿轮泵的良好工艺性和动力学特性，同时又有的弯曲强度和接触强度。
