一、減速器是連接動(dòng)力源和執(zhí)行機(jī)構(gòu)的中間機(jī)構(gòu)，具有匹配轉(zhuǎn)速和傳遞轉(zhuǎn)矩的作用
機(jī)械設(shè)備一般由動(dòng)力、傳動(dòng)與執(zhí)行三大系統(tǒng)構(gòu)成，多數(shù)機(jī)械設(shè)備的傳動(dòng)方式為齒輪傳動(dòng)，齒輪傳動(dòng)具有精密、高效、安全、可靠、性價(jià)比高等特點(diǎn)。由于多數(shù)機(jī)械設(shè)備不適宜用原動(dòng)機(jī)直接驅(qū)動(dòng)，因此需要通過(guò)減速器來(lái)降低轉(zhuǎn)速、增加扭矩。
減速器又稱減速機(jī)，在原動(dòng)機(jī)和工作機(jī)或執(zhí)行機(jī)構(gòu)之間起降低轉(zhuǎn)速和增加扭矩的作用，主要應(yīng)用在機(jī)械傳動(dòng)領(lǐng)域。通常減速器把電動(dòng)機(jī)、內(nèi)燃機(jī)等高速運(yùn)轉(zhuǎn)的動(dòng)力通過(guò)輸入軸上的小齒輪嚙合輸出軸上的大齒輪來(lái)達(dá)到減速目的，并傳遞更大扭矩，以實(shí)現(xiàn)原動(dòng)機(jī)和執(zhí)行機(jī)構(gòu)之間傳動(dòng)。
減速器功能示意圖
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減速器種類繁多，可按照使用場(chǎng)景、精度、傳動(dòng)類型/級(jí)數(shù)、齒輪形狀等進(jìn)行劃分。
按照使用場(chǎng)景來(lái)看，減速器分為一般傳動(dòng)減速器和精密減速器（精密控制減速器、伺服用減速器）。一般傳動(dòng)減速器控制精度低，可滿足通用機(jī)械設(shè)備的基本動(dòng)力傳動(dòng)需求，可分為通用減速器和專用減速器。通用減速器通常以中小型為主，包括蝸輪蝸桿減速器、圓柱齒輪減速器等；專用減速器通常以大型、特大型為主，多為非標(biāo)、行業(yè)專用產(chǎn)品，包括船用齒輪箱、冶金齒輪箱、風(fēng)力發(fā)電齒輪箱、工程機(jī)械齒輪箱等。精密減速器具備體積小、重量輕、高精度高和穩(wěn)定性等特點(diǎn)，能對(duì)機(jī)械傳動(dòng)實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)控制，包括諧波減速器、RV減速器、精密行星減速器。
RV 減速器：RV 減速器在傳統(tǒng)針擺行星傳動(dòng)的基礎(chǔ)上進(jìn)化而成，其減速結(jié)構(gòu)由行星減速器的前級(jí)和擺線針輪減速機(jī)的后級(jí)組成，采用至少兩根以上偏心軸連接二級(jí)減速機(jī)構(gòu)，殼體和擺線針輪由實(shí)體鑄件和鋼件配合傳動(dòng)。當(dāng)電機(jī)輸出的高速旋轉(zhuǎn)力矩通過(guò)輸出輪轉(zhuǎn)換后，經(jīng)過(guò)行星齒輪和太陽(yáng)齒輪的作用轉(zhuǎn)換為低速輸出的高扭矩力矩。當(dāng)輸出輪繼續(xù)旋轉(zhuǎn)時(shí)，主齒輪的齒數(shù)發(fā)生相應(yīng)改變，從而實(shí)現(xiàn)RV減速器的整體輸出速度的調(diào)整。此外，RV減速器內(nèi)置一個(gè)偏心輪，可將RV減速器的輸出輪轉(zhuǎn)動(dòng)方向改變180度，并控制輸出輪對(duì)行星齒輪的連接和斷開，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)輸出停止或啟動(dòng)的控制。RV減速器具備高精度、高剛性、高耐久性、高輸出密度、減速比范圍大、低振動(dòng)、低噪音等特點(diǎn)，其被廣泛應(yīng)用于起重機(jī)械、紡織機(jī)械、鋼鐵冶金、礦山機(jī)械、化工和建筑、自動(dòng)化設(shè)備、數(shù)控機(jī)床等各類傳動(dòng)控制領(lǐng)域。
諧波減速器：諧波減速器構(gòu)造由帶有內(nèi)齒圈的剛性齒輪（剛輪）、帶有外齒圈的柔性齒輪（柔輪）、波發(fā)生器三個(gè)基本構(gòu)件組成。其工作原理采用波發(fā)生器主動(dòng)、剛輪固定、柔輪輸出形式，由電機(jī)帶動(dòng)波發(fā)生器轉(zhuǎn)動(dòng)，柔輪作為從動(dòng)輪輸出轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)負(fù)載運(yùn)動(dòng)。當(dāng)波發(fā)生器裝入柔輪后，迫使柔輪的剖面形狀變成橢圓形，其長(zhǎng)軸兩端附近的齒與剛輪的齒完全嚙合，而短軸兩端附近的齒與剛輪完全脫開。當(dāng)波發(fā)生器連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，迫使柔輪不斷產(chǎn)生變形并產(chǎn)生錯(cuò)齒運(yùn)動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)波發(fā)生器與柔輪的運(yùn)動(dòng)傳遞。諧波減速器憑借單級(jí)傳動(dòng)比高、傳動(dòng)精度高、體積小、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊等特點(diǎn)，應(yīng)用于機(jī)器人、數(shù)控機(jī)床、光伏設(shè)備、航天航空、醫(yī)療器械等領(lǐng)域。
精密行星減速器：行星齒輪傳動(dòng)主要由行星齒輪、行星架和太陽(yáng)輪構(gòu)成。其工作原理通常是伺服電機(jī)等原動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)太陽(yáng)輪旋轉(zhuǎn)，太陽(yáng)輪與行星輪的嚙合驅(qū)動(dòng)行星輪產(chǎn)生自轉(zhuǎn)，此外，由于行星輪另外一側(cè)與減速器殼體內(nèi)壁上的環(huán)形內(nèi)齒圈嚙合，行星輪在自轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)下將沿著與太陽(yáng)輪旋轉(zhuǎn)相同方向在環(huán)形內(nèi)齒圈上滾動(dòng)，形成圍繞太陽(yáng)輪旋轉(zhuǎn)的“公轉(zhuǎn)”運(yùn)動(dòng)。行星輪通過(guò)公轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)行星架旋轉(zhuǎn)，行星架與輸出軸聯(lián)接，帶動(dòng)輸出軸輸出扭矩。通常來(lái)說(shuō)，每臺(tái)精密行星減速器會(huì)有多個(gè)行星輪，在輸入軸和太陽(yáng)輪旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)下圍繞太陽(yáng)輪旋轉(zhuǎn)，共同輸出動(dòng)力，帶動(dòng)負(fù)載運(yùn)動(dòng)。太陽(yáng)輪和齒圈存在齒數(shù)差，從而達(dá)到減速目的。高效率、高減速比、低噪音等特點(diǎn)使精密行星減速器廣泛被使用，如機(jī)械加工行業(yè)、印刷行業(yè)、電子行業(yè)等。
減速器按控制精度分類
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二、政策助力減速器行業(yè)加快發(fā)展
根據(jù)觀研報(bào)告網(wǎng)發(fā)布的《中國(guó)減速器行業(yè)發(fā)展趨勢(shì)分析與未來(lái)前景研究報(bào)告（2025-2032年）》顯示，受益于工業(yè)化進(jìn)程持續(xù)深化，機(jī)器人及細(xì)分領(lǐng)域備受國(guó)家重視。為支持工業(yè)精密減速器行業(yè)發(fā)展，國(guó)家及地方政府頒布一系列政策、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)支持行業(yè)持續(xù)發(fā)展。國(guó)家層面上，工信部聯(lián)合多部門多次頒布政策推動(dòng)行業(yè)技術(shù)攻關(guān)、產(chǎn)品質(zhì)量提升等。2023年工信部等五部門頒布《制造業(yè)可靠性提升實(shí)施意見》，其中提出機(jī)械行業(yè)重點(diǎn)提升工業(yè)機(jī)器人用精密減速器、智能控制器等關(guān)鍵專用基礎(chǔ)零部件和高端軸承、精密齒輪等通用基礎(chǔ)零部件的可靠性水平。2024年國(guó)家認(rèn)監(jiān)委頒布《質(zhì)量認(rèn)證服務(wù)強(qiáng)企業(yè)強(qiáng)鏈強(qiáng)縣行動(dòng)方案（2024-2026 年）》，提出制定工業(yè)機(jī)器人整機(jī)安全認(rèn)證實(shí)施規(guī)則、系統(tǒng)與集成安全認(rèn)證實(shí)施規(guī)范、減速器安全及性能認(rèn)證實(shí)施規(guī)則。
地方層面上，北京市頒布《關(guān)于貫徹落實(shí)<質(zhì)量強(qiáng)國(guó)建設(shè)綱要>的意見》、浙江省頒布《浙江省人形機(jī)器人創(chuàng)新發(fā)展實(shí)施方案（2024-2027 年）》，其中提出持續(xù)推進(jìn)減速器等核心零部件技術(shù)攻關(guān)及產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程，同時(shí)加強(qiáng)在產(chǎn)業(yè)鏈中核心零部件配套和協(xié)同能力。
減速器相關(guān)政策
| 時(shí)間 | 政策 | 部門 | 主要內(nèi)容 |
| 2021年 | 《機(jī)械通用零部件行業(yè)“十四五”發(fā)展規(guī)劃》 | 中國(guó)機(jī)械通用零部件工業(yè)協(xié)會(huì) | 到 2025 年，破解一批卡脖子核心技術(shù)、重點(diǎn)裝備和關(guān)鍵材料，突破一批為高檔裝備制造配套短板產(chǎn)品，扶植一批龍頭企業(yè)和具有可持續(xù)創(chuàng)新能力的專精特新企業(yè)，培育一批知名品牌和優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品。以高速度、高精度齒輪及傳動(dòng)裝置作為產(chǎn)品發(fā)展重點(diǎn)。 |
| 2021年 | 《“十四五”機(jī)器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃》 | 工信部等十五部門 | 到 2025 年，我國(guó)成為全球機(jī)器人技術(shù)創(chuàng)新策源地、高端制造集聚地和集成應(yīng)用新高地?！笆奈濉逼陂g，將推動(dòng)一批機(jī)器人核心技術(shù)和高端產(chǎn)品取得突破，整機(jī)綜合指標(biāo)達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平，關(guān)鍵零部件性能和可靠性達(dá)到國(guó)際同類產(chǎn)品水平；機(jī)器人產(chǎn)業(yè)營(yíng)業(yè)收入年均增速超過(guò) 20%；形成一批具有國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力的領(lǐng)軍企業(yè)及一大批創(chuàng)新能力強(qiáng)、成長(zhǎng)性好的專精特新“小巨人”企業(yè)，建成 3 到 5 個(gè)有國(guó)際影響力的產(chǎn)業(yè)集群；制造業(yè)機(jī)器人密度實(shí)現(xiàn)翻番。到 2035 年，我國(guó)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)綜合實(shí)力達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先水平，機(jī)器人成為經(jīng)濟(jì)發(fā)展、人民生活、社會(huì)治理的重要組成。主要任務(wù)包括夯實(shí)產(chǎn)業(yè)發(fā)展基礎(chǔ)，提升機(jī)器人關(guān)鍵零部件的功能、性能和可靠性；針對(duì)高性能減速器，研發(fā) RV 減速器和諧波減速器的先進(jìn)制造技術(shù)和工藝，提高減速器的精度保持性（壽命）、可靠性，降低噪音，實(shí)現(xiàn)規(guī)模生產(chǎn)。 |
| 2021年 | 《“十四五”智能制造發(fā)展規(guī)劃》 | 工信部等八部門 | 加強(qiáng)自主供給，壯大產(chǎn)業(yè)體系新優(yōu)勢(shì)。大力發(fā)展智能制造裝備。加強(qiáng)用產(chǎn)學(xué)研聯(lián)合創(chuàng)新，突破一批“卡脖子”基礎(chǔ)零部件和裝置。針對(duì)基礎(chǔ)零部件和裝置，研發(fā)先進(jìn)控制器、高精度伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、高性能高可靠減速器、可穿戴人機(jī)交互設(shè)備、工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)定位設(shè)備、智能數(shù)控系統(tǒng)等；針對(duì)通用智能制造裝備，研發(fā)智能焊接機(jī)器人、智能移動(dòng)機(jī)器人、半導(dǎo)體（潔凈）機(jī)器人等工業(yè)機(jī)器人等。 |
| 2023年 | 《“機(jī)器人+”應(yīng)用行動(dòng)實(shí)施方案》 | 工信部等十七部門 | 到 2025 年，制造業(yè)機(jī)器人密度較 2020 年實(shí)現(xiàn)翻番，服務(wù)機(jī)器人、特種機(jī)器人行業(yè)應(yīng)用深度和廣度顯著提升。在制造業(yè)，研制焊接、裝配、噴涂、搬運(yùn)、磨拋等機(jī)器人新產(chǎn)品，加快機(jī)器人化生產(chǎn)裝備向相關(guān)領(lǐng)域應(yīng)用拓展；發(fā)展基于工業(yè)機(jī)器人的智能制造系統(tǒng)，助力制造業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型、智能化變革。鼓勵(lì)產(chǎn)用共同參與特種機(jī)器人產(chǎn)業(yè)鏈“揭榜”推進(jìn)活動(dòng)，帶動(dòng)機(jī)器人企業(yè)協(xié)同攻關(guān)和成果轉(zhuǎn)化。 |
| 2023年 | 《制造業(yè)可靠性提升實(shí)施意見》 | 工信部等五部門 | 到 2025 年，重點(diǎn)行業(yè)關(guān)鍵核心產(chǎn)品的可靠性水平明顯提升，可靠性標(biāo)準(zhǔn)體系基本建立，企業(yè)質(zhì)量與可靠性管理能力不斷增強(qiáng)，可靠性試驗(yàn)驗(yàn)證能力大幅提升，專業(yè)人才隊(duì)伍持續(xù)壯大；到 2030 年，10 類關(guān)鍵核心產(chǎn)品可靠性水平達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平。機(jī)械行業(yè)重點(diǎn)提升工業(yè)機(jī)器人用精密減速器、智能控制器等關(guān)鍵專用基礎(chǔ)零部件和高端軸承、精密齒輪等通用基礎(chǔ)零部件的可靠性水平。 |
| 2023年 | 《產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整指導(dǎo)目錄（2024 年本）》 | 國(guó)家發(fā)改委 | 鼓勵(lì)類產(chǎn)業(yè)機(jī)械部分包括“工業(yè)機(jī)器人高精密減速器”、“工業(yè)機(jī)器人RV 減速機(jī)諧波減速機(jī)軸承”，智能制造部分包括“機(jī)器人用高精密減速”。 |
| 2024年 | 《關(guān)于推動(dòng)未來(lái)產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展的實(shí)施意見》 | 工信部等七部門 | 加快構(gòu)建新發(fā)展格局，統(tǒng)籌發(fā)展和安全，以傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的高端化升級(jí)和前沿技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化落地為主線，以創(chuàng)新為動(dòng)力，以企業(yè)為主體，以場(chǎng)景為牽引，以標(biāo)志性產(chǎn)品為抓手，遵循科技創(chuàng)新及產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)律，加強(qiáng)前瞻謀劃、政策引導(dǎo)，積極培育未來(lái)產(chǎn)業(yè)，加快形成新質(zhì)生產(chǎn)力，為強(qiáng)國(guó)建設(shè)提供有力支撐。到 2027 年的發(fā)展目標(biāo)為：未來(lái)產(chǎn)業(yè)綜合實(shí)力顯著提升，部分領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)全球引領(lǐng)。關(guān)鍵核心技術(shù)取得重大突破，一批新技術(shù)、新產(chǎn)品、新業(yè)態(tài)、新模式得到普遍應(yīng)用，重點(diǎn)產(chǎn)業(yè)實(shí)現(xiàn)規(guī)模化發(fā)展，培育一批生態(tài)主導(dǎo)型領(lǐng)軍企業(yè)，構(gòu)建未來(lái)產(chǎn)業(yè)和優(yōu)勢(shì)產(chǎn)業(yè)、新興產(chǎn)業(yè)、傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)協(xié)同聯(lián)動(dòng)的發(fā)展格局，形成可持續(xù)發(fā)展的長(zhǎng)效機(jī)制，成為世界未來(lái)產(chǎn)業(yè)重要策源地。重點(diǎn)任務(wù)包括全面布局未來(lái)產(chǎn)業(yè)，加強(qiáng)前瞻謀劃部署。把握全球科技創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)發(fā)展趨勢(shì)，重點(diǎn)推進(jìn)未來(lái)制造、未來(lái)信息、未來(lái)材料、未來(lái)能源、未來(lái)空間和未來(lái)健康六大方向產(chǎn)業(yè)發(fā)展，前瞻部署新賽道中，未來(lái)制造包括發(fā)展智能制造等，突破智能控制等關(guān)鍵核心技術(shù)。 |
| 2024年 | 《質(zhì)量認(rèn)證服務(wù)強(qiáng)企業(yè)強(qiáng)鏈強(qiáng)縣行動(dòng)方案（2024-2026年）》 | 國(guó)家認(rèn)監(jiān)委 | 開展質(zhì)量認(rèn)證強(qiáng)鏈重點(diǎn)任務(wù)攻關(guān)。制定工業(yè)機(jī)器人整機(jī)安全認(rèn)證實(shí)施規(guī)則、系統(tǒng)與集成安全認(rèn)證實(shí)施規(guī)范、減速器安全及性能認(rèn)證實(shí)施規(guī)則。 |
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三、精密減速器迎來(lái)穩(wěn)健增長(zhǎng)期，工業(yè)機(jī)器人仍為精密減速器最大下游應(yīng)用領(lǐng)域
精密減速器產(chǎn)業(yè)鏈分為上游、中游和下游三個(gè)環(huán)節(jié)。上游環(huán)節(jié)涵蓋鋼材、銅材等金屬原材料，以及潤(rùn)滑油脂和各類加工設(shè)備的供應(yīng)商。中游則集中在核心零部件的制造與精密減速器的組裝生產(chǎn)，代表性企業(yè)包括納博特斯克、哈默納科、威騰斯坦，以及國(guó)內(nèi)的綠的諧波、環(huán)動(dòng)科技等。下游應(yīng)用領(lǐng)域廣泛，覆蓋工業(yè)機(jī)器人、精密機(jī)床、半導(dǎo)體設(shè)備及人形機(jī)器人等多個(gè)高端制造場(chǎng)景。
減速器產(chǎn)業(yè)鏈
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據(jù)MIR睿工業(yè)，2024年中國(guó)精密減速器市場(chǎng)規(guī)模達(dá)91億元。從出貨量口徑，諧波減速器95萬(wàn)臺(tái)，同比增長(zhǎng)8.9%；RV減速器64萬(wàn)臺(tái)，同比增長(zhǎng)2.5%。諧波和RV減速器由于高精度、結(jié)構(gòu)扁平化的特點(diǎn)主要應(yīng)用工業(yè)機(jī)器人行業(yè)，受工業(yè)機(jī)器人增速放緩影響，市場(chǎng)規(guī)模增速相對(duì)較?。欢苄行菧p速器、精密蝸桿類減速器如滾子凸輪、蝸輪蝸桿主要應(yīng)用在機(jī)床行業(yè)，受近年高端精密機(jī)床需求增長(zhǎng)及國(guó)產(chǎn)替代拉動(dòng)，機(jī)床行業(yè)對(duì)精密減速器需求增加，帶動(dòng)精密行星減速器、精密蝸桿類減速器較高增速增長(zhǎng)。
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減速器下游應(yīng)用領(lǐng)域廣泛，覆蓋工業(yè)機(jī)器人、精密機(jī)床、半導(dǎo)體設(shè)備及人形機(jī)器人等多個(gè)高端制造場(chǎng)景。2024 年，以精密減速器為例，精密減速器的下游應(yīng)用中，工業(yè)機(jī)器人占比最高，達(dá) 36%，得益于近年來(lái)該領(lǐng)域的迅速擴(kuò)張，主要配套使用諧波減速器與RV減速器。緊隨其后的是機(jī)床行業(yè)，占比為23%，以精密行星減速器為主。在新興應(yīng)用方面，人形機(jī)器人于2024年開始實(shí)現(xiàn)小批量生產(chǎn)，雖然當(dāng)前占比仍較小，但隨著技術(shù)持續(xù)進(jìn)步和應(yīng)用場(chǎng)景的不斷拓展，其在工業(yè)與商業(yè)領(lǐng)域具備廣闊的發(fā)展空間，未來(lái)有望成為精密減速器實(shí)現(xiàn)大規(guī)模增長(zhǎng)的重要推動(dòng)力。
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