하모닉 드라이브 감속기 / 스트레인 웨이브 제너레이터 기어박스 

하모닉 기어는 세 가지 주요 구성 요소로 이루어져 있습니다: 플렉스스플라인, 서큘러 스플라인, 그리고 웨이브 제너레이터.
작동 원리는 플렉스스플라인의 탄성 변형과 기어의 어긋난 맞물림 운동에 기반합니다. 웨이브 제너레이터는 플렉스스플라인을 타원형으로 변형시키도록 강제하여, 플렉스스플라인의 외부 톱니가 서큘러 스플라인의 내부 톱니와 순차적으로 맞물리게 합니다. 이러한 연속적인 차동 맞물림은 높은 감속비를 생성합니다.

하모닉 드라이브 감속기의 기어비는 플렉스스플라인 (Zf)과 서큘러 스플라인 (Zg) 사이의 톱니 수 차이 (ΔZ), 전달 방식 (더블 웨이브 또는 멀티 웨이브), 톱니 맞물림 규칙, 그리고 구조 설계 제약 조건에 의해 결정됩니다. 이러한 비율은 임의로 정해지는 것이 아니라, 업계에서 널리 사용되는 성숙한 엔지니어링 표준을 기반으로 합니다.
더블 웨이브 전달 (ΔZ = 2)
이는 높은 맞물림 효율, 균일한 마모, 그리고 플렉스스플라인의 긴 수명으로 인해 가장 일반적으로 사용되는 구성입니다.
핵심 공식:
플렉스스플라인 출력 (서큘러 스플라인 고정):
i = Zf / (Zg − Zf) ≈ Zf / ΔZ
(ΔZ = 2일 때, i ≈ Zf / 2)
서큘러 스플라인 출력 (플렉스스플라인 고정):
i = Zg / (Zg − Zf) ≈ Zg / ΔZ
(ΔZ = 2일 때, i ≈ Zg / 2)

일반적인 톱니 수 및 비율 예시
비율 출력 모드 톱니 수 (Zg / Zf) 계산
30 플렉스스플라인 출력 62 / 60 60 ÷ (62 − 60) = 30
50 플렉스스플라인 출력 102 / 100 100 ÷ (102 − 100) = 50
100 플렉스스플라인 출력 202 / 200 200 ÷ (202 − 200) = 100
101 서큘러 스플라인 출

하모닉 드라이브 감속기를 선택할 때, 먼저 구체적인 적용 산업과 설치 위치를 확인한 다음, 다음 매개변수를 정의해야 합니다:
필요한 감속비
입력 및 출력 속도
정격 토크 및 피크 토크
정밀도 요구 사항
설치 방식
공간 제약
이러한 세부 정보를 제공하면 정확하고 신뢰할 수 있는 선택을 보장하는 데 도움이 됩니다.

하모닉 드라이브는 하모닉 기어박스, 하모닉 감속기, 또는 스트레인 웨이브 기어박스라고도 알려져 있습니다. 이러한 서로 다른 명칭은 그 고유한 작동 원리와 이 기술이 처음 발명되었을 때의 원래 명명에서 유래합니다.
간단히 말해, “strain wave”는 물리적 원리를 설명하는 반면, “harmonic drive”는 더 널리 알려진 상업적 명칭입니다.
“Strain Wave”라는 용어의 유래
하모닉 드라이브의 핵심은 flexspline이라고 불리는 얇은 벽의 탄성 부품입니다. 작동 중에 이것은 wave generator로 알려진 타원형 부품에 의해 변형됩니다.
이 변형은 주기적인 “strain”을 생성하며, 이는 응력 하에서 재료의 탄성 변형을 의미합니다. 이 변형은 동력이 전달되는 근본적인 메커니즘입니다.
wave generator가 회전함에 따라, 변형 영역은 부드럽고 파도 같은 움직임으로 flexspline을 따라 계속 전파되며—물이 표면을 따라 이동하는 잔물결과 유사하게—그에 따라 기어 맞물림을 구동하고 운동을 생성합니다.
용어의 유래