tværsnit af et harmonisk gear.

1. indgangsaksel
2. bølgegenerator
3. cirkulær spline
4. udgangsaksel
5. boliger

strain bølge gearing teori er baseret på elastisk dynamik og udnytter fleksibiliteten af metal. Mekanismen har tre grundlæggende komponenter: en bølgegenerator (2 / grøn), en fleksibel spline (3 / rød) og en cirkulær spline (4 / blå). Mere komplekse versioner har en fjerde komponent, der normalt bruges til at forkorte den samlede længde eller for at øge gearreduktionen inden for en mindre diameter, men følger stadig de samme grundlæggende principper.

bølgegeneratoren består af to separate dele: en elliptisk disk kaldet en bølgegeneratorstik og et ydre kugleleje. Det elliptiske stik indsættes i lejet, hvilket tvinger lejet til at være i overensstemmelse med den elliptiske form, men tillader stadig rotation af stikket inden i det ydre leje.

den fleksible spline er formet som en lav kop. Siderne af spline er meget tynde, men bunden er relativt stiv. Dette resulterer i betydelig fleksibilitet af væggene i den åbne ende på grund af den tynde væg, og i den lukkede side er ret stiv og i stand til at være tæt fastgjort (f.eks. Tænderne er placeret radialt omkring ydersiden af bøjesplinen. Bøjesplinen passer tæt over bølgegeneratoren, så når bølgegeneratorstikket drejes, deformeres bøjesplinen til formen af en roterende ellipse og glider ikke over den ydre elliptiske ring på kuglelejet. Kuglelejet lader bøjesplinen rotere uafhængigt af bølgegeneratorens aksel.

den cirkulære spline er en stiv cirkulær ring med tænder på indersiden. Fleksspline og bølgegenerator er placeret inde i den cirkulære spline, der griber tænderne på fleksspline og den cirkulære spline. Fordi bøjesplinen deformeres til en elliptisk form, griber dens tænder kun faktisk sammen med tænderne på den cirkulære spline i to regioner på modsatte sider af bøjesplinen (placeret på ellipsens hovedakse).

Antag, at bølgegeneratoren er indgangsrotationen. Når bølgegeneratorstikket roterer, skifter de fleksible splinetænder, der er maskeret med dem i den cirkulære spline, langsomt position. Hovedaksen på flekssplinens ellipse roterer med bølgegenerator, så de punkter, hvor tændernettet drejer rundt om midtpunktet i samme hastighed som bølgegeneratorens aksel. Nøglen til designet af belastningsbølgeudstyret er, at der er færre tænder (ofte for eksempel to Færre) på bøjesplinen, end der er på den cirkulære spline. Dette betyder, at for hver fuld rotation af bølgegeneratoren kræves bøjesplinen at rotere en lille mængde (to tænder i dette eksempel) bagud i forhold til den cirkulære spline. Således resulterer bølgegeneratorens rotationsvirkning i en meget langsommere rotation af bøjesplinen i den modsatte retning.

for en belastningsbølge gearingsmekanisme kan gearreduktionsforholdet beregnes ud fra antallet af tænder på hvert gear:

reduktionsforhold = fleksspline tænder − cirkulære spline tænder fleksspline tænder {\displaystyle {\tekst{reduktionsforhold}}={\frac {{\tekst{fleksspline tænder}}-{\tekst{cirkulære spline tænder}}}{\tekst{fleksspline tænder}}}}

for eksempel, hvis der er 202 tænder på den cirkulære spline og 200 på fleksspline, er reduktionsforholdet (200 − 202)/200 = -0.01

således spinder den fleksible spline med 1/100 hastigheden af bølgegeneratorstikket og i den modsatte retning. Forskellige reduktionsforhold indstilles ved at ændre antallet af tænder. Dette kan enten opnås ved at ændre mekanismens diameter eller ved at ændre størrelsen på de enkelte tænder og derved bevare dens størrelse og vægt. Rækkevidden af mulige gearforhold er begrænset af tandstørrelsesgrænser for en given konfiguration.