谐波减速器构成、性能、市场规模及格局分析

最佳答案 匿名用户编辑于2024/04/19 16:35

全球谐波减速器市场呈现“一强主导”格局。

1.波发生器带动柔轮变形,实现错齿运动

谐波传动装置主要由波发生器、柔轮和刚轮组成。1)波发生器:包括柔性轴承和椭圆形凸轮,通常安装在减速器输入端。柔 性轴承内圈固定在凸轮上,外圈通过滚珠实现弹性变形成椭圆形;2)柔轮:带有外齿圈的柔性薄壁弹性体零件,安装在减速器 输出端;3)刚轮:带有内齿圈的刚性圆环状零件,通常固定在减速器机体上。

波发生器驱动柔轮发生弹性变形,实现错齿运动。根据来福谐波官网的信息,当波发生器装入柔轮内圆时,柔轮呈椭圆状,使 其长轴处轮齿插入刚轮的轮齿槽内,实现完全啮合状态;而短轴处两轮轮齿完全不接触,处于脱开状态。在啮合到脱开的过程 中,发生啮入或啮出状态。波发生器连续转动时,迫使柔轮不断变形,使两轮轮齿在进行啮入、啮合、啮出、脱出的过程中改 变各自的工作状态,从而实现错齿运动,实现主动波发生器与柔轮的运动传递。

2.齿轮齿形直接决定传动性能

齿轮齿形直接决定传动性能。谐波减速器齿轮的齿形是齿轮最核心的部分,直接决定齿轮的传动性能,其他方面的改进主要是 在此基础上做局部的优化。

哈默纳科“S”齿形增强抗疲劳强度能力及扭转刚度。哈默纳科开发具有自主知识产权的“S”齿形,在空载条件下基本实现了 连续接触,突破了传统齿形只有在负载条件下才能实现多齿啮合的连续接触的状况;相比于渐开线齿形,在相同传动效率的情 况下,同时参与啮合齿数加倍,齿根处的圆角半径增大,使柔轮轮齿的抗疲劳强度能力提升1倍,扭转刚度提高了70%-100%; “S”齿形对柔轮的加工工艺要求较高,生产过程复杂,大幅增加生产的成本。

绿的谐波“P”齿形增强转矩承载。绿的谐波开发出自主知识产权的“P”齿形;“P”齿形的齿高较低,能承载更大的转矩; 齿宽较大,降低了齿根断裂的风险;柔轮变形量较小,柔轮的疲劳寿命得到提高;20%-30%的齿同时参与啮合,齿面比压较 小。 “P”齿形为获得更大的承载能力,将齿高设计的较低,同时也带来了问题,即谐波减速器运行过程中降低了传动精度。

来福谐波“δ”齿形增强寿命和平稳性。浙江来福谐波开发出“δ”齿形,新产品上全面使用“δ”齿形,寿命提高超过30%, 转矩容量提升超过30%,传动平稳性显著提高。

3.中国市场规模2017-2020年CAGR为7.1%

中国谐波减速器市场规模稳健增长。根据科峰智能招股书,2020年中国谐波减速器市场规模19.3亿元,2017-2020年CAGR 为7.1%,规模维持稳健增长;2025年中国谐波减速器规模41亿元,对应2020-2025年CAGR为16.3%。

中国谐波减速器市场两强占比64%

全球谐波减速器市场呈现“一强主导”格局。根据华经产业研究院的数据,2021年全球谐波减速器市场中,哈默纳科份额为 82%,占据主导,绿的谐波占比7%,呈现“一强主导”格局。

中国谐波减速器市场两强占比60%以上,存在较多二线厂商。根据中商产业研究院的数据,2022年中国谐波减速器市场中, 哈默纳科份额为38%,绿的谐波份额为26%,两家总份额64%;国产二线厂商来福、同川、大族及日本新宝等份额在4%-8% 之间。