As rodas acionadas eletricamente do Apollo Lunar Rover [9] incluíam engrenagens de ondas de dobra. Além disso, os guinchos usados ​​no Skylab para implantar os painéis solares eram movidos por engrenagens Harmônicas. (Outros: acionamento cicloidal, bomba peristáltica).

A engrenagem harmônica utiliza o princípio da elasticidade dos metais. O mecanismo possui três componentes básicos: um gerador de ondas (2/verde), uma coroa flexível (3/vermelho) e uma coroa externa (4/azul). Versões mais complexas possuem um quarto componente que normalmente é usado para encurtar o comprimento total ou aumentar a redução da engrenagem em um diâmetro menor, mas seguem os mesmos princípios básicos.

O gerador de ondas é essencialmente composto de duas partes separadas: um eixo com um disco elíptico ou eixo do gerador de ondas e um eixo de saída contido em um rolamento de esferas externo. O disco elíptico é inserido dentro do rolamento, o que força o anel flexível integrado ao eixo de saída a se conformar ao formato elíptico do disco, mas permite a rotação do eixo do disco elíptico dentro do rolamento externo.

A coroa flexível tem o formato de uma xícara rasa. As paredes da coroa são muito finas, mas o dorso fechado é relativamente rígido. Isto resulta numa flexibilidade significativa das paredes da extremidade aberta para que a parede seja fina e o lado fechado seja suficientemente rígido para ser fixado (por exemplo, ao veio de saída). Existem dentes localizados radialmente ao redor da parte externa da coroa flexível. A coroa flexível adapta-se perfeitamente ao gerador de ondas, de modo que quando o disco elíptico do gerador de ondas gira, a coroa flexível se deforma tomando a forma do disco elíptico giratório e não escorrega na coroa externa que está fixada na carcaça."Os rolamentos de esferas permitem que a coroa flexível e o eixo de saída girem independentemente do eixo do gerador de ondas de entrada e na direção oposta".

O anel externo é um cilindro oco rígido com dentes internos. A coroa flexível e o disco elíptico do gerador de ondas são colocados dentro da coroa externa, engrenando os dentes da coroa flexível e da coroa externa. À medida que a coroa flexível é deformada em uma forma elíptica, seus dentes apenas engrenam com os dentes da coroa externa em "duas regiões" em lados opostos da coroa flexível (localizada no eixo principal da elipse).

Suponha que o eixo gerador de ondas gire na entrada. À medida que o disco gerador de ondas gira, os dentes da coroa flexível que estão engrenados com os da coroa externa mudam lentamente de posição. O eixo principal da pseudoelipse da coroa flexível gira com o disco gerador de ondas, de modo que os pontos onde os dentes se engrenam giram em torno do ponto central na mesma velocidade que o eixo do disco gerador de ondas. A chave para o projeto da engrenagem harmônica é que há menos dentes (geralmente, por exemplo, dois a menos) na coroa flexível do que na coroa externa. Isso faz com que, para cada rotação completa do gerador de ondas, a coroa flexível gire um pequeno ângulo (dois dentes neste exemplo) para trás em relação à coroa externa. Assim, a ação rotativa do gerador de ondas resulta numa rotação mais lenta do anel flexível na direção oposta.

Para um mecanismo de engrenagem harmônica, a relação de redução da engrenagem pode ser calculada a partir do número de dentes de cada engrenagem, semelhante a uma engrenagem cicloidal:

Por exemplo, se houver 202 dentes na coroa e 200 na coroa flexível, a taxa de redução é (200 - 202) / 200 = - 0,01.

Assim, o anel flexível gira a 1/100 da velocidade do plugue do gerador de ondas e na direção oposta. O número de dentes é alterado para estabelecer diferentes taxas de redução. Isto pode ser conseguido alterando o diâmetro do mecanismo ou alterando o tamanho dos dentes individuais e preservando assim o seu tamanho e peso. A faixa de relações de transmissão possíveis é limitada pelos limites de tamanho do dente para uma determinada configuração.

As rodas acionadas eletricamente do Apollo Lunar Rover [9] incluíam engrenagens de ondas de dobra. Além disso, os guinchos usados ​​no Skylab para implantar os painéis solares eram movidos por engrenagens Harmônicas. (Outros: acionamento cicloidal, bomba peristáltica).