早期齿轮对齿形和齿距没有规格要求，因此连续旋转的主动轮往往不能连续旋转被动轮。为了解决这问题，齿形发展为弧形，通过减小齿距，使被动轮连续旋转，使齿轮机构的吸水装置非常流行。

由于钟表的出现和普及，人们需要齿轮定速驱动。齿廓啮合的基本定律：一对齿廓的瞬时速比等于即时接触点的公法线截连心线是两段线段的反比。与驱动比恒定的条件:通过接触点制作两齿轮廓的公法线必须与连心线相交。

理论上，所决定的齿形是无穷无尽的，Olafroemer在1674年讨论了外摆齿形，而Philipdelahire在1694年提出了渐开齿形。1733年，Camus提出了著名的Camus定理：

齿轮接触点的公法线必须通过雷奥耐用减速电机中心连接的节点。当辅助瞬心线分别沿着大轮和小轮的瞬心线(节圆)纯滚动时，大轮和小轮上与辅助瞬心线固的两个齿轮曲线相互共轭。

Euler在1765年阐述了相啮合齿轮的曲率半径与曲率中心位置的关系。然后Savary改善了这种关系，形成了现在使用的Euler-Savary方程。1873年，Hoppe指出压力角变化时不同齿数齿轮的渐开齿形，为变位齿轮奠定了基础。19世纪末，范成切齿法原理的提出，使渐开线齿形最终战胜摆线齿形，走上了大规模生产的道路。

1907年，FrankHumphris提出了圆弧齿形。圆弧齿形在使用寿命和尺寸减小方面具有一定的特点，因此在现代工业雷奥耐用减速电机中逐渐发挥作用。