當今的許多精密應用要求齒輪能夠大幅減速、功率密度和傳輸精度。這些設計中的主要選擇包括擺線齒輪和擺線齒輪，以及依賴于具有橢圓或其他多邊形形狀的波浪誘導子部件的齒輪組。擺線和擺線齒輪傳動包括圍繞其他元件旋轉和跟蹤曲線的元件。由滾動元件圓周上的一點追蹤的擺線包括外擺線（元件沿太陽齒輪或其他參考部件的外側滾動）和內擺線（元件在環(huán)或其他參考部件內滾動）。相比之下，三弦線（及其子類型）不是通過滾動元素周長上的一個點來跟蹤的，而是通過滾動元素周長內或外的某個點來跟蹤的。行星齒輪傳動是一種特別常見的行星齒輪傳動。
　　考慮一個機器人關節(jié)，使用一個電機（以幾千轉/分的速度運行），配備齒輪，使輸出速度降低100倍。這種設計中的傳動裝置還可以提高最大功率密度的加速扭矩，這是SCARAs和協(xié)作機器人的優(yōu)先設計目標，因為總成基本上是懸臂質量。

波浪和擺線齒輪選件包括（從左到右）應變波齒輪、平心和擺線齒輪、行星齒輪和動態(tài)推力齒齒輪。
　　回想一下，此類設計中使用的傳統(tǒng)傳動裝置（包括一些行星齒輪組）通常表現(xiàn)出非常小的齒隙。這通常僅限于幾弧分（100度），用于調節(jié)潤滑和熱膨脹。然而，在某些情況下，這種齒隙會使系統(tǒng)精度降低到無法接受的程度。那么，讓我們看看其他可以避免此問題的裝備選項。
應變波齒輪傳動操作總結
　　應變波齒輪利用齒輪的金屬彈性（偏轉）來減速。應變波齒輪傳動的主要優(yōu)點包括零齒隙、高功率密度和位置精度。
　　應變波齒輪組由三個部件組成：波發(fā)生器、柔輪和圓花鍵。波浪發(fā)生器是一個軸承和一個加工成精確規(guī)格的橢圓形鋼盤的組件。一個特殊的滾珠軸承安裝在這個圓盤周圍，并符合橢圓形狀。大多數(shù)設計將波發(fā)生器連接到伺服電機上，作為運動輸入。
　　柔性花鍵是一種薄壁鋼杯。這些杯壁具有徑向柔順性，但仍然具有扭轉剛度，因為杯的直徑較大。制造商將齒輪齒加工到外圈開口端附近的外表面…可能被稱為邊緣附近。
　　杯的一端有一個剛性凸臺，以提供一個堅固的安裝表面。波形發(fā)生器位于撓性花鍵內部，因此軸承與撓性花鍵齒處于相同的軸向位置。杯邊緣附近的撓性花鍵壁符合軸承的相同橢圓形狀。這使柔輪外表面上的齒符合橢圓形狀。這樣，柔輪花鍵的外表面上實際上有一個橢圓齒輪中徑。
　　圓形花鍵是內徑上有齒的剛性圓形鋼環(huán)。它通常連接在殼體上，不旋轉。其齒與柔輪齒嚙合。柔性花鍵的齒沿橢圓的長軸與圓形花鍵的齒嚙合。因此，有兩個區(qū)域的嚙合由橢圓同心內接在環(huán)內。大約30%的齒始終嚙合，而同等行星齒輪組在任何時候都有六個左右的齒嚙合，同等正齒輪組有一個或兩個齒嚙合。
　　回想一下，齒隙是指容納齒的空間和齒寬之間的差值……在應變波齒輪傳動中，此差值為零。應變波撓性花鍵的彈性徑向變形（制造商針對長軸上的圓形花鍵預加載）就像一個非常硬的彈簧，以補償齒間的間隙，否則會導致齒隙。設置預載以保持應力遠低于材料的耐久極限。
　　輪齒的壓力角將輸出扭矩的切向力轉換為作用在波浪發(fā)生器軸承上的徑向力。柔性花鍵和圓形花鍵齒在橢圓長軸附近嚙合，在短軸處分離。柔輪花鍵的齒數(shù)比圓花鍵少兩個，因此每次波發(fā)生器旋轉一圈，柔輪花鍵和圓花鍵都會移動兩個齒。傳動比是柔輪齒數(shù)÷（柔輪齒數(shù)–圓形花鍵齒數(shù)）。
　　應變波齒輪的輕質結構和單級傳動比（160:1）使工程師能夠在需要最小化重量和體積的設計中使用齒輪。即使是小型電機也可以利用其巨大的機械優(yōu)勢。應變波齒輪的某些齒廓（凸面和凹面圓?。┛梢宰尭嗟凝X嚙合，從而提高扭轉剛度和扭矩……以及更長的MTBF。
推力齒傳動操作總結
　　現(xiàn)在讓我們考慮一下前面提到的止推齒設計。這種新型的高扭矩齒輪箱為需要高精度輸出運動的應用提供了極高的扭轉剛度和零齒隙操作。與通過輪齒上的接觸線傳輸電力的其他齒輪不同，傳動裝置中的嚙合齒輪幾乎實現(xiàn)了完全的表面接觸。這使得輪齒接觸達到某些類型常規(guī)漸開線輪齒的6.5倍。
　　它是如何工作的？簡言之，齒輪箱沿內齒圈引導大量單個齒。齒的幾何結構遵循對數(shù)螺旋，使多個齒通過流體動力接觸一次傳遞動力，覆蓋比傳統(tǒng)線接觸大得多的表面積。結果是，即使在零交叉處，齒輪箱的齒隙也為零。齒的對數(shù)螺旋路徑允許同步精度優(yōu)于具有可比外徑的傳統(tǒng)空心軸驅動。
　　變速箱的效率高達91%，比傳統(tǒng)的應變波和擺線齒輪傳動裝置高出18%至29%。
　　作為驅動系統(tǒng)的一部分，齒輪傳動的流體動力齒接觸也提供了高過載能力。緊急停止扭矩比同類系統(tǒng)高出150%至300%，扭轉剛度高出580%……因此，其他設計的齒輪箱可能需要大三倍才能提供與給定推力齒齒輪箱相同的扭矩。
　　齒輪設計還允許空心軸直徑相對于外徑非常大，在某些情況下可大70%。
擺線齒輪傳動操作總結
　　被稱為擺線減速機的偏心滾動機構齒輪頭是一種伺服齒輪，它有一個驅動軸承總成的輸入軸。這進而驅動連接到輸出軸的擺線盤（有時稱為凸輪）。凸輪具有與凸輪從動件嚙合的凸輪或齒，通常與銷軸承或滾針軸承嚙合。偏心凸輪旋轉導致輸出軸以比輸入軸更低的速度和更高的扭矩旋轉。
　　擺線針輪減速機的主要優(yōu)點是其零或接近零齒隙（至1弧分）的特性，這有助于實現(xiàn)高精度和高精度。這在需要高精度和精確定位的情況下尤其需要，例如在機器人應用、機床和類似應用中。擺線減速機還具有滾動而非滑動接觸的特點，因此整體磨損較小。一些擺線減速機通過將復合減速凸輪與完整的滾針軸承凸輪從動件組合在一起，提供零齒隙。
　　由于采用銷和齒輪結構，擺線齒輪傳動保持了連續(xù)和分布式的動力傳輸接觸，從而比傳統(tǒng)的減速機具有更高的抗沖擊性。事實上，一些變化可以承受其額定扭矩四倍的瞬態(tài)暴露。高扭矩密度使齒輪箱的合理占地面積達到185:1。