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分析用于单螺杆式水力机械的圆弧齿形成形原理，阐述求共轭齿形曲线的内滚包络法和齿廓法线法，提出圆弧齿形的定转子断面面积、过流面积的计算方法，用圆弧齿形进行采油用螺杆泵实例设计；同时对该实例进行容积效率预测。结果表明：提出的原始齿形曲线的设计方案和数学方程正确可用，圆弧齿形不仅齿形简单且曲率容易控制，对设计加工制造很有利；三头采油用圆弧齿形螺杆泵在设计压差下容积效率超过97%，能够满足设计要求。