齿轮分类的一种方法是根据齿轮的轮廓：渐开线和摆线（注意，摆线针轮主要用于泵）运动控制应用中的大多数齿轮（包括正齿轮、螺旋齿轮和锥齿轮）都是渐开线齿轮。然而，摆线针轮是运动控制应用的好选择，需要非常高的齿轮比（通常大于100：1）、低摩擦和良好的耐磨性。
渐开线齿轮的齿轮是圆形的渐开线，是在圆周上滚动的直线上画出的曲线。想象一下从圆柱体上解开线时缠绕在圆柱体上的线末端的曲线。
相反，摆线齿轮的齿廓是基于摆线的。要了解摆线齿轮，解外摆线和内摆线很重要。
外线在另一个圆(称为圆)“基圆”)外侧滚动时产生的曲线。
在摆线针轮中，齿侧位于节圆称齿顶）外的部分为外摆线。相反，齿侧位于节圆内的部分（称为齿根）为内摆线。
摆线针轮的一个独特原理是在一个齿轮上创建额外齿面（外摆线）的外滚动圆作为内滚动圆，以创建另一个齿轮的齿根齿面（内摆线）。这保证了恒定的角速度，并支持齿轮传动的基本定律，即齿轮的角速比必须在齿轮啮合的整个过程中保持恒定。
摆线针轮减速器利用摆线针轮的原理提供高齿轮比(通常为100:1或更高)，扭转刚度好，冲击载荷能力好，减速器使用寿命内齿隙稳定，磨损低。
摆线针轮减速器的设计有很多种，但其基本原理是由安装在驱动部件或轴承上的偏心输入轴组成，由偏心运动驱动摆线轮盘。当轮盘旋转时，摆线轮盘的凸角就像轮齿，与固定齿圈上的销啮合。摆线轮盘也有滚柱销突出圆盘，连接到输出盘，将运动传递到输出轴。
摆线轮盘上的凸角(齿)数低于齿圈上的销(齿)数，提供了减速和扭矩倍增。为了防止输出轴。“摆动”连接到输出盘的滚筒销安装在比销直径稍大的孔中。单个摆线轮盘承受不平衡力，第二个摆线轮盘与第一个摆线轮盘偏移180度。
摆线针轮比渐开线齿轮更难制造，需要非常精确的制造和组装。但在某些应用中，它们确实提供了显著的好处。首先，它们可以在相对较小的包装中提供高达300:1的传动比，特别是在变速箱的长度上，因为它们不需要像行星齿轮设计那样“堆叠”齿轮级。
摆线针轮动接触和较低的赫兹接触应力，摆线针轮在齿面上的摩擦和磨损也较低。其良好的抗扭刚度和承受冲击载荷的能力使其成为重工业应用的理想选择，这也需要伺服精度和刚度。