谐波齿轮减速机由波发生器、柔轮和刚轮三个基本构件组成。在传动机理上，谐波齿轮减速机是依靠柔轮弹性变形时产生的径向位移和伴随发生的切向位移以实现运动的转换，因而与一般的啮合传动有本质的区别。谐波齿轮减速机结构如下图：
与普通齿轮减速机比，谐波齿轮减速机的主要优点是：传动比大而且范围宽（单级传动比为50~500）；同时参与啮合的齿数多，承载能力大，体积小，质量小；传动效率较高（单级效率为65％~90％）；传动平稳，噪声低；可实现通过密封壁传递运动，并在真空条件下具有足够高的工作能力。因而在航天、航空、航海、能源、电子、机床、仪表、交通、常规武器、纺织、冶金、工程机械以及医疗器材等方面得到了广泛的应用。特别是在高性能控制系统（如机器人、精密天线跟踪系统、自动武器系统等）中，这种传动更显示出它的优越性能。目前，精密谐波齿轮减速机的运动精度可达10°以下，而动力谐波齿轮传动，若结构参数和啮合参数选择不当，会导致发热过大，承载能力降低，因此，动力谐波齿轮减速机的最大输出转矩以不超8~10kN•m为宜。
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