- bølgegenerator
- flexspline
- sirkulær spline
- utgangsaksel
strain wave gearing teorien er basert på elastisk dynamikk og utnytter fleksibiliteten av metall. Mekanismen har tre grunnleggende komponenter: en bølgegenerator (2 / grønn), en flex spline (3 / rød ) og en sirkulær spline (4 / blå). Mer komplekse versjoner har en fjerde komponent som vanligvis brukes til å forkorte den totale lengden eller for å øke girreduksjonen innenfor en mindre diameter, men følger fortsatt de samme grunnleggende prinsippene.
bølgegeneratoren består av to separate deler: en elliptisk disk kalt en bølgegeneratorplugg og et ytre kulelager. Den elliptiske pluggen settes inn i lageret, tvinger lageret til å samsvare med elliptisk form, men tillater fortsatt rotasjon av pluggen i det ytre lageret.
flex spline er formet som en grunne kopp. Sidene på spline er veldig tynne, men bunnen er relativt stiv. Dette resulterer i betydelig fleksibilitet av veggene i den åpne enden på grunn av tynnveggen, og i den lukkede siden er ganske stiv og i stand til å være tett festet (til en aksel, for eksempel). Tennene er plassert radialt rundt utsiden av flex spline. Flex spline passer tett over bølgegeneratoren, slik at når bølgegeneratorpluggen roteres, deformerer flex spline til formen av en roterende ellipse og glir ikke over den ytre elliptiske ringen av kulelageret. Kulelageret lar flex spline rotere uavhengig av bølgegeneratorens aksel.
den sirkulære spline er en stiv sirkulær ring med tenner på innsiden. Flex spline og wave generator er plassert inne i den sirkulære spline, meshing tennene på flex spline og den sirkulære spline. Fordi flex spline er deformert til en elliptisk form, tennene bare faktisk mesh med tennene av den sirkulære spline i to regioner på motsatte sider av flex spline (plassert på hovedaksen av ellipsen).
Anta at bølgegeneratoren er inngangsrotasjonen. Når bølgegeneratorpluggen roterer, endrer flex spline-tennene som er meshed med de av den sirkulære spline sakte posisjon. Hovedaksen til flex splines ellipse roterer med bølgegenerator, slik at punktene der tannnettet dreier seg rundt midtpunktet i samme takt som bølgegeneratorens aksel. Nøkkelen til utformingen av strain wave gear er at det er færre tenner (ofte for eksempel to færre) på flex spline enn det er på den sirkulære spline. Dette betyr at for hver full rotasjon av bølgegeneratoren, vil flex spline være nødvendig å rotere en liten mengde (to tenner i dette eksemplet) bakover i forhold til den sirkulære spline. Dermed resulterer rotasjonsvirkningen av bølgegeneratoren i en mye langsommere rotasjon av flex-spline i motsatt retning.
for en belastningsbølgegiringsmekanisme kan girreduksjonsforholdet beregnes ut fra antall tenner på hvert gir:
reduksjon ratio = flex spline tenner − sirkulære spline tenner flex spline tenner {\displaystyle {\text{reduction ratio}}={\frac {{\text{flex spline tenner}}} {\text{circular spline tenner}}}
for eksempel, hvis det er 202 tenner på den sirkulære spline og 200 på flex spline, er reduksjonsforholdet (200 − 202)/200 = -0.01
således spinner flex spline ved 1/100 hastigheten til bølgegeneratorpluggen og i motsatt retning. Ulike reduksjonsforhold settes ved å endre antall tenner. Dette kan enten oppnås ved å endre mekanismens diameter eller ved å endre størrelsen på de enkelte tennene og dermed bevare størrelsen og vekten. Utvalget av mulige girforhold er begrenset av tannstørrelsesgrenser for en gitt konfigurasjon.