ENGINEERING PRINCIPLE
Harmonic Drive 諧波減速機原理
HarmonicDrive® 是運用金屬彈性變形與齒部嚙合傳遞運動的諧波齒輪機構。典型結構主要由波產生器、柔輪與剛輪組成；本頁說明其運作原理，不提供個別型號選定或計算結果。
HarmonicDrive 的三大核心元件
典型 HarmonicDrive® 結構的三個基本元件同軸配置。依產品形狀不同，部分結構可能由四個元件組成，但仍採用相同的運動原理。
波產生器 Wave Generator
由橢圓形凸輪及裝在外周的薄壁滾珠軸承構成；軸承外圈會隨凸輪形成橢圓形。典型配置中，波產生器通常連接輸入軸，並使柔輪產生橢圓形變形。
柔輪 Flexspline
薄壁杯狀鋼製元件，靠近開口端的外周加工有齒。柔輪會受到波產生器作用而彈性變形；典型配置中，其杯底隔膜通常連接輸出軸。
剛輪 Circular Spline
內周具有齒的剛性環狀元件。官方原理說明所示的典型配置中，剛輪比柔輪多兩齒，且通常固定於外殼。
HarmonicDrive 如何運作
- 形成橢圓變形：波產生器使柔輪開口端形成橢圓形。
- 局部齒部嚙合：柔輪與剛輪在橢圓長軸兩端嚙合；在短軸方向則完全脫離。
- 嚙合位置移動：當波產生器旋轉、剛輪固定時，柔輪持續發生彈性變形，與剛輪的嚙合位置也隨之移動。
- 形成相對輸出：柔輪相對剛輪產生與波產生器旋轉方向相反的位移；這個相對運動在典型配置中作為輸出。
為什麼能產生減速效果
在上述「剛輪固定、波產生器輸入、柔輪輸出」的典型配置中，柔輪比剛輪少兩齒。波產生器順時針旋轉 180 度時，柔輪相對剛輪逆時針移動一齒；波產生器完成一圈時，柔輪相對剛輪逆時針移動兩齒。
因此，輸入端完成一整圈旋轉，只會形成相當於少數齒距的輸出相對位移，產生減速效果。這裡採概念說明，不延伸為選型公式或自動計算；實際減速比與規格應依對應系列及型號資料確認。
原理與工程特性的關係
結構與配置
典型三元件同軸配置有助於理解 HarmonicDrive® 的結構特徵；實際外形、尺寸與組成仍依產品形式及系列而異。
背隙與 Lost Motion
背隙與 Lost Motion 是相關但不可互換的工程概念。實際定義、測試方式與數值須回到對應產品資料，不能由本頁的原理說明直接推定。
扭轉剛性
工程資料可用轉矩—扭轉角曲線的斜率／彈簧常數表示剛性；其數值與適用條件仍須依系列文件及指定量測條件判讀。
從原理到產品選型
理解運動原理只是選型的起點。實際評估還需要區分額定轉矩、啟停時峰值轉矩與平均負載轉矩，並確認最高／平均輸入轉速、運轉模式與負載循環、壽命、精度、Lost Motion、扭轉剛性，以及主軸承承受的外部負載等條件。
本頁不產生計算結果，也不自動推薦型號。可先查看現有產品分類與技術資料，再把應用條件交由星泰協助確認。