Os redutores de engrenagem helicoidal consistem em uma engrenagem helicoidal de entrada e uma engrenagem helicoidal de saída. Suas características incluem alta transmissão de torque, relações de redução altas e amplas (variando de 5 a 100 para uma transmissão de estágio único) e mecanismos de transmissão de entrada e saída não coaxiais, o que dificulta seu uso. Além disso, sua eficiência de transmissão é relativamente baixa, não ultrapassando 60%. Por serem acionamentos com atrito deslizante, os redutores de engrenagem helicoidal apresentam valores de rigidez ligeiramente inferiores e seus componentes de transmissão são propensos a desgaste, resultando em uma vida útil curta. Os redutores também são propensos ao aumento de temperatura, limitando a velocidade de entrada permitida (2.000 rpm). Esses fatores restringem a aplicação dos redutores de engrenagem helicoidal.
Aumentando o Torque do Servomotor: O desenvolvimento da tecnologia de servomotores evoluiu de alta densidade de torque para alta densidade de potência, elevando as velocidades acima de 3000 rpm. Esse aumento de velocidade melhora significativamente a densidade de potência dos servomotores. Isso significa que a necessidade de um redutor de velocidade para um servomotor depende principalmente dos requisitos da aplicação e das considerações de custo. Essa necessidade surge quando é preciso movimentar a carga com precisão. Aplicações comuns incluem equipamentos automatizados nas áreas aeroespacial, de satélites, médica, militar, de fabricação de wafers e robótica. Uma característica comum dessas aplicações é que o torque necessário para movimentar a carga geralmente excede em muito a capacidade de torque do próprio servomotor. Aumentar o torque de saída do servomotor por meio de um redutor de velocidade resolve esse problema de forma eficaz.
Uma maneira de aumentar o torque de saída é aumentar diretamente o torque de saída do servomotor. No entanto, esse método requer não apenas materiais magnéticos caros, mas também uma estrutura de motor mais robusta. O aumento do torque é proporcional ao aumento da corrente de controle. Nesse caso, um driver maior, componentes eletrônicos de potência e especificações aprimoradas dos equipamentos eletromecânicos relacionados aumentarão significativamente o custo do sistema de controle.
Aumentar a potência do servomotor também é uma forma de aumentar o torque de saída. Dobrar a velocidade do servomotor pode dobrar a densidade de potência do sistema servo sem a necessidade de componentes adicionais no sistema de controle, como drivers, eliminando assim a necessidade de custos extras. Isso requer o uso de um redutor de velocidade para atingir o objetivo de "reduzir a velocidade e aumentar o torque". Portanto, o desenvolvimento de servomotores de alta potência exige o uso de redutores de velocidade, em vez de eliminá-los completamente.
Os redutores harmônicos são basicamente compostos por uma coroa interna rígida, uma coroa externa flexível e um gerador harmônico. O princípio de funcionamento utiliza o gerador harmônico como componente de entrada, a coroa interna rígida como componente estacionário e a coroa externa flexível como componente de saída. A coroa externa flexível é feita de um material especial com paredes internas e externas finas, sendo essa a tecnologia central desse tipo de redutor. Atualmente, não existem fabricantes de redutores harmônicos em Taiwan. A série SPB de "redutores planetários com baixa diferença de dentes", produzida pela Jinshangxian Machinery Co., Ltd., possui características mecânicas intermediárias entre os redutores harmônicos e os redutores de pinos cicloidais, podendo também atingir folga zero, tornando-se o produto mais próximo de um redutor harmônico no mercado.
As características dos redutores harmônicos residem na sua alta precisão de transmissão e baixa folga. Eles oferecem uma ampla gama de relações de redução, com relações de redução de estágio único variando de 50 a 500. Além disso, sua potência de transmissão é superior à dos redutores de engrenagem helicoidal, com a potência de estágio único atingindo de 65% a 80%, dependendo da relação de redução. No entanto, por serem transmissões flexíveis, apresentam a menor variação de rigidez, resultando em uma vida útil mais curta para o anel de engrenagem externa flexível. Adicionalmente, o redutor é propenso a superaquecimento e aumento de temperatura, limitando a velocidade de entrada admissível a apenas 2.000 rpm, o que representa sua maior desvantagem.