Гармонический привод, механическое устройство для изменения скорости, изобретенное в 1950-х годах, которое уменьшает передаточное число роторной машины для увеличения крутящего момента. Он работает по принципу, отличному от принципа работы обычных устройств изменения скорости. Устройство состоит из тонкого кольца, которое упруго прогибается при вращении внутри немного большего жесткого круглого кольца.
В базовом гармоническом приводе есть три элемента: круговой шлиц, гибкая пластина и генератор волн. Круговой шлиц имеет внутренние зубья, которые входят в зацепление с внешними зубьями гибкой пластины. У флексплайна меньше зубьев и, соответственно, меньше эффективный диаметр, чем у кругового сплайна. Генератор волн имеет эллиптическую форму и действует как звено с двумя роликами, которое вращается внутри флексплайна, заставляя его постепенно входить в зацепление с круговым шлицем в диаметрально противоположных точках. Если генератор волн (вход) вращается по часовой стрелке, а круговой сплайн неподвижен, флексплайн (выход) будет вращаться или вращаться внутри кругового сплайна с гораздо меньшей скоростью против часовой стрелки.
Отношение скорости на входе к скорости на выходе зависит от разницы в количестве зубьев на круговом шлице и на флексплайне. В одноредукторных гармонических приводах, которые легче, меньше и эффективнее обычных приводов с высоким передаточным отношением, соотношение скоростей может достигать 320 к 1. Компаундные приводы могут обеспечивать передаточное отношение до 1 000 000 к 1. Либо круговой сплайн, либо гибкий сплайн, либо генератор волн могут быть фиксированными, в то время как два других элемента служат в качестве входного и выходного.
Уникальной и полезной характеристикой гармонического привода является его способность передавать движение через герметичные стенки. Зубцы гибкой пластины могут быть расположены вблизи центра длинной герметичной гибкой цилиндрической трубки. Генератор волн может находиться внутри трубы и, вращаясь, отклонять гибкую пластину и производить медленное вращение окружного шлица. В роторно-линейной версии гармонического привода используется винт, который перемещает управляющий стержень в головке ядерного реактора без механического контакта через герметичную трубку. Системы гармонических приводов полезны для увеличения крутящего момента в зубчатых передачах, используемых во фрезерных станках, в производстве и в машинах, использующих роботизированные руки. Они применяются в самых разных областях, начиная с таких недорогих потребительских товаров, как торговые автоматы, и заканчивая сложными системами военного и аэрокосмического назначения.
