一、核心构成：三大部件的协同作用
要理解谐波减速器的工作流程，首先必须认识其三大核心部件：波发生器、柔轮和刚轮。这三者缺一不可，共同构成了其独特的传动基础。
波发生器：它是整个减速器的主动件，通常由一个椭圆形的凸轮和一个随其旋转的柔性轴承组成。它的作用是提供初始的动力输入，并通过其椭圆形状迫使柔轮产生可控的弹性变形。
柔轮：这是一个薄壁的、具有外齿的圆筒状杯形零件，材质具有极高的疲劳强度和弹性。柔轮的开口端通常与输出轴连接，它的底部固定不动或作为支撑。柔轮的齿数通常比刚轮少2个。
刚轮：这是一个刚性的内齿圈，其内径略大于柔轮未变形时的外径。刚轮的齿数比柔轮多2个，通常在工作时被固定不动（也有刚轮输出的特殊情况），为柔轮提供啮合对象。
二、传动原理：弹性变形与齿差啮合
谐波减速器的传动原理可以概括为“利用弹性变形产生齿差”。它并非像传统齿轮那样依靠固定的齿数比，而是通过波发生器制造的“波形”来控制啮合。
其核心在于齿数差的设计。假设刚轮有200个齿，柔轮则有198个齿。当波发生器旋转一周时，柔轮的齿相对于刚轮的齿会“错位”2个齿的位置。正是这固定的2个齿的差值，决定了减速比的大小。减速比的计算公式大致为：减速比 = 柔轮齿数 / (刚轮齿数 - 柔轮齿数)。由于分母通常为2，因此谐波减速器仅用单级传动就能实现极高的减速比。
三、运行工作流程：从输入到输出的完整循环
谐波减速器的运行是一个连续的动态过程，具体工作流程如下：
输入与变形阶段
当电机驱动波发生器开始旋转时，椭圆形的凸轮随之转动。凸轮的长轴方向会挤压柔轮的内壁，迫使原本圆形的柔轮被迫贴合凸轮的轮廓，产生弹性变形，变成椭圆形。此时，柔轮的材料必须具备极佳的弹性，以确保这种变形是可控且可恢复的。
啮合与传动阶段
变形后的椭圆形柔轮，其长轴两端的齿会深深地嵌入刚轮的齿槽中，处于完全啮合状态；而短轴两端的齿则会完全脱开，处于无啮合状态。随着波发生器的持续旋转，这个“椭圆”的位置在柔轮上连续移动。原本处于短轴位置的柔轮齿，在波发生器的带动下逐渐移向长轴位置，与刚轮齿发生啮合；而原本处于长轴位置的齿则逐渐移向短轴位置，与刚轮齿脱开。
减速与输出阶段
由于刚轮是固定的（假设刚轮固定，柔轮输出），当柔轮的某一个齿从脱开状态移动到啮合状态时，它必须沿着刚轮的内齿面向后“滑动”或“错位”半个齿距。随着波发生器旋转一周，柔轮上的所有齿相对于刚轮向后移动了2个齿距（因为齿数差为2）。这意味着，波发生器转了很多圈，柔轮才转了一圈（具体圈数取决于齿数），从而实现了减速。柔轮的底部固定，开口端随柔轮的整体变形运动而转动，将减速后的动力通过连接的输出轴传递出去。
连续运动的实现
上述过程在毫秒级的时间内不断循环。波发生器每转一圈，柔轮齿相对于刚轮完成一次完整的啮合循环，柔轮产生微小的角位移。无数个这样的微小位移累积起来，就形成了柔轮连续、平稳、低速的旋转输出。
