Principle Introduction
HarmonicDrive® 的創始人 C.W.Musser
HarmonicDrive®是由美國發明家Musser基於嶄新構思、獨特原理所發明設計生產。
Musser是一位超越了專業機械工程領域且在物理、化學、生物等廣泛領域擁有1500多項專利的天才發明家。
迄今為止，傳遞動力與運動的齒輪機構，為了達到「更快、更精密」的目的，剛性不斷的提高。
Musser的HarmonicDrive®理論應用了金屬的撓曲、彈性力學，做為一種顛覆傳統思維的動力傳遞方式，引起了全世界廣泛的關注。
Metus vulputate eu scelerisque felis
工作原理
應用金屬彈性力學的 HarmonicDrive®
應用金屬彈性力學的 HarmonicDrive® 由三個基本元件(波產生器、柔輪、剛輪)組成(根據形狀的不同，可能有四種基本元件，但工作原理相同)。產生這種精密運動的 HarmonicDrive® 獨特機構可以從齒嚙合的方式看出。
波產生器
在橢圓狀凸輪的外圍安裝了薄壁滾珠軸承，軸承的內圈固定在凸輪上，軸承外圈透過滾珠軸承變形。波產生器一般安裝在輸入軸上。
柔輪
薄壁杯狀彈性金屬元件，開口周圍刻有齒，柔輪的底部(杯狀底部)稱為膜片。柔輪通常安裝在輸出軸上。
剛輪
剛性環形元件，內圈周圍刻有齒，齒數比柔輪多2個。剛輪通常固定在外殼上。
柔輪被波產生器彎曲成橢圓狀，因此，在橢圓的長軸部分剛輪與齒輪嚙合，在橢圓的短軸部分則是完全與齒輪脫離。
當波產生器順時針旋轉一周 (360度) 後，由於柔輪比剛輪少 2 齒，因此柔輪往逆時針方向移動 2 齒。
當波產生器往順時針方向旋轉 180 度後，柔輪往逆時針方向移動 1 齒。
固定剛輪，使波產生器往順時針方向選轉後，柔輪發生彈性變形，與剛輪嚙合的齒輪位置往逆時針方向順次移動。
HarmonicDrive® 的特點
1. 高減速比
單級同軸減速比高，可達 1/30～1/320 高減速比。無需複雜的機構、結構即可獲得高減速裝置。
2. 極小背隙
HarmonicDrive® 與一般齒輪的齒嚙合不同，具有極低的背隙，這是控制機構領域非常重要的特點。
3. 高精度
由於有許多齒同時嚙合，而且是在兩個 180° 對稱的位置嚙合，因此齒距誤差和累計齒距誤差的旋轉精度被平均化，從而獲得高位置精度與旋轉精度。
4. 零件數量少，易於組裝
儘管減速比很高，但僅由三個基本元件組成，而且，由於三個元件位於同一軸上，所以容易組裝成模組型，從而實現簡單的設計。
5. 小型，輕量
與傳統齒輪裝置相比，相同的轉矩容量和減速比可用低於1/3容量和1/2重量來實現，從而使裝置變得更小、更輕。
6. 大轉矩容量
柔輪由具有高疲勞強度的特殊鋼製成，此外，與一般的動力傳遞裝置不同，同時嚙合的齒數約佔總齒數的 30%，而且由於是面接觸，引此施加到每個齒上的力極小，從而得到高轉矩容量。
7. 卓越的效率
由於齒嚙合部分的滑動非常小，所以因摩擦造成的動力損失很小，即使在高減速比下也能保持高效率，從而可以實現驅動馬達的小型化。
8. 安靜的運轉
由於齒嚙合的圓周速度低，受力平衡，所以運轉安靜，振動極小。