圓弧齒輪泵有三種常用的齒輪形式：直齒、斜齒和人字齒。這三種形式各有利弊，有不同的應用。直齒是最簡單的形式，在高壓工況下為最優應用，因為沒有軸向推力，且輸送效率較高。材質選用是高溫工業泵選型中非常重要的。齒輪泵常用來輸送高腐蝕性、磨蝕性或易變性流體。泵殼、軸和軸承材質首先要與泵送液體相匹配。當再額外考慮高溫時，泵的設計變得更加復雜，甚至需要考慮各種不同材料的熱膨脹性。斜齒在輸送過程中的脈動最小，且在較高速度運行時更加安靜，因為齒的嚙合是漸進式的。
外齒輪泵的運行原理很簡單。液體進入泵吸入端，被未嚙合的齒間空穴吸入，然后在齒間空穴內被帶動，沿齒輪軸外緣到達出口端。重新嚙合的齒將液體推出空穴進入背壓處。理論上說，正位移泵的額定流量和壓力無關。但是，容積失效或內泄漏是所有型式的正位移泵所固有的。為了達到高壓差和所需額定流量，齒輪泵必須克服這種內泄漏。
但是，由于軸向推力的作用，軸承材質的選用可能會造成進出口壓差有限、處理粘度較低。因為軸向力會將齒輪推向軸承端面而摩擦，所以只有選用硬度較高的軸承材質或在其端面作特殊設計，才能應對這種軸向推力。泵的預熱是必要的，它可以避免高溫沖擊使部件損壞。當泵送流體溫度高于150℃時推薦預熱。當使用機械密封時，泵需預熱到操作溫度差的30℃之內，以防止傷害密封面。夾套型泵可通過蒸汽、熱媒及電加熱方式來預熱。
為使圓弧齒輪泵的承壓能力最大化，這些配合部件之間的間隙必須愈小愈好以限制內漏。但是，只是縮小間隙并非說起來那樣簡單，也必須考慮其它因素如溫度、粘度和選材。有內泄漏并非全是壞事。在齒輪泵中，有些內漏是必須的，用來潤滑內部通路，并在滑動軸承內形成液膜以動態支撐齒輪軸。正確的設計應該是，內泄漏量是流量的1~3%。
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