Harmonic Drive® 諧波減速機構造
Harmonic Drive®（諧波減速機） 是一種應用金屬彈性力學原理，專為精密控制設計的減速裝置。其核心結構僅由三個基本零件（波產生器、彈性齒杯、剛性齒輪）組成，能在不損害伺服馬達優異控制特性的前提下，同時實現「高減速比」與「高解析度」。
選擇 Harmonic Drive®，將為您的精密設備帶來以下四大核心優勢：
一、獨特的結構設計：輕巧與靈活
Harmonic Drive® 極簡的構造為機構設計帶來了極大的自由度：
- 同軸配置與小型輕量化
- 由於元件極少，易於實現極致的小型化與輕量化。輸入軸與輸出軸始終維持在同一軸線上（同軸），大幅簡化了機械傳動的空間佈局。
- 極致的薄型設計
- 針對空間受限的應用，Harmonic Drive® 提供了極致薄型方案（如 CSD 系列），其軸向長度較傳統機型大幅縮短，是扁平化設計的最佳選擇。
- 便利的中空結構
- 部分型號具備大口徑中空軸設計。配線、管路（氣壓/液壓管）或雷射光束可直接穿過減速機中央，讓機械手臂或旋轉平台的結構更加簡潔，避免管線纏繞。
- 模組化易組裝設計
- 除了單體元件，亦提供整合高剛性軸承（如精密交叉滾柱軸承）的模組型產品。此結構將元件整合於外殼內，可直接承受外部負載，不僅安裝簡便，更能降低客戶採購零件與組裝的總成本。
二、極致的精度表現：零背隙與高剛性
在奈米級或微米級的運動控制領域，Harmonic Drive® 提供了無可比擬的穩定性：
- 結構性零背隙 (Zero Backlash)
- 基於獨特的彈性變形嚙合原理，齒輪本身的嚙合背隙理論值為「0」。
- 註：標準品中極微小的背隙通常來自於波產生器中用於「自動調心」的 Oldham 聯軸器。若應用場合要求絕對無間隙，可選用無此機構的「剛性波產生器」款式，實現真正的零背隙。
- 高精度定位能力
- 減速機的定位精度由「角度傳動誤差」決定。Harmonic Drive® 的角度傳動誤差極低 （標準品即可達 1 arc min），確保了優異的絕對定位精度與旋轉性能。
- 註：實際角度傳動誤差依規格型號而異。
- 優異的抗負載剛性
- 儘管體積小巧，但其高剛性設計使其能有效抵抗負載變動。即使致動器負載發生變化，仍能維持穩定的定位精度。
三、強大的性能密度：小體積、大扭矩
Harmonic Drive® 能夠在有限的空間內爆發出強大的動力：
- 驚人的扭矩容量
- 獨特的嚙合原理使全齒數的 30% 以上處於同時嚙合狀態。這使得它在極小的體積下，能傳遞超越同級產品的高扭矩。透過優化齒型，扭矩容量與壽命更可進一步提升。
- 伺服系統的高密度輸出
- 與伺服馬達結合後，在外形尺寸不變的情況下，能輸出比馬達單體高出數倍的扭矩，將系統性能發揮至極限。
- 精密的相位調節功能
- 利用其差動特性，Harmonic Drive® 可用於極高精度的相位調整機構（如印刷機滾輪調整）。相比傳統差動齒輪，它體積更小、無背隙且極度安靜。
四、專業控制優勢：縮短整定時間
Harmonic Drive® 不僅是機械元件，更是提升控制效能的關鍵：
- 高速響應與穩定性
- 由於具備高剛性與零背隙特性，採用諧波減速機（Harmonic Drive®）的機電整合產品，搭配專用驅動器的先進演算法，能有效抑制定位時的過衝（Overshoot）與響應不足（Undershoot）。這能將系統定位所需的整定時間（Settling Time） 縮短至傳統機型的 1/2，顯著提升生產節拍。
總結
Harmonic Drive® 憑藉其零背隙、高扭矩重量比、以及結構簡單可靠的特性，已成為半導體設備、工業機器人、人形機器人、輔具、移動載具、醫療儀器與光學設備中不可或缺的核心元件。它是追求高精度與小型化設計的工程師的首選方案。
本文由 志城實業 獨家統整編輯，技術內容與數據參考自 Harmonic Drive® 原廠產品型錄。未經本公司授權，嚴禁任何形式的複製、轉載或引用於商業用途，違者將依法追究。 實際規格請以原廠最新官方資料為準。
【 志城實業 — 您的 Harmonic Drive® 最佳合作夥伴 】
想要發揮諧波減速機的最佳效能，除了好的產品，更需要專業的技術後盾。
志城實業作為 Harmonic Drive® 的專業代理商，我們擁有原廠堅實的技術後盾，為您提供最即時的技術更新與完善的售後保障。讓您在設備開發與維護上，都能擁有一份安心與穩定的支持。
無論您正處於開發初期的選型階段，或是需要量產交期的規劃，我們都能為您提供最準確的建議，協助您優化設計、縮短開發週期。
📥 想了解詳細規格數據？ 👉 點此瀏覽 Harmonic Drive® 完整產品型錄
🔍 更多應用案例與技術諮詢： 👉 志城實業官方網站 | newshiki.com.tw
