【原创【�/font>谐波减速器：人形机器人旋转执行器的核心部件

中国粉体网讯减速器是旋转执行器的核心部件，作为一种机械传动装置，其核心功能是降低转速并提升扭矩。减速器主要分为谐波减速器、行星减速器与RV减速器三类，其中人形机器人现阶段多采用前两者、�/p>

具体来看，谐波减速器具备体积小、重量轻、精度高的优势，但存在软轮抗冲击能力弱、使用寿命有限以及成本较高的不足；行星减速器虽精度稍逊，但其承载力与抗冲击性能均优于谐波减速器、�/p>

值得注意的是，RV减速器目前主要应用于工业机械臂领域，经优化后的RV减速器（摆线减速器为RV减速器的优化类型），未来有望应用于人形机器人的部分关节、�/p>

来源：绿的谐波招股说明书，哈默纳克官网、东吴证券研究所

结构：柔轮、刚轮和波发生器

谐波减速器的结构比较简洁，由柔轮、刚轮和波发生器三大核心部件构成，其传动核心原理是柔轮的弹性变形与柔轮、刚轮间的错齿啮合运动、�/p>

在传动过程中，波发生器作为主动件驱动柔轮产生弹性变形，迫使柔轮外齿与刚轮内齿依次进入啮合、脱离啮合状态，以此实现动力的减速传递、�/p>

来源：东吴证券研究所

在各类谐波减速器中，双波传动是应用最广泛的类型。这类减速器的设计标准为柔轮齿数比刚轮少2个，以刚�?00齿、柔�?98齿的规格为例：当电机带动波发生器旋转1圈时，柔轮会反向错位2个齿，对应旋�?/200圈，此时减速器的减速比可达100、�/p>

难点：材料制备、齿形设计和生产工艺

谐波减速器具备较高的技术壁垒，核心难点在于材料制备、齿形设计和生产工艺、�/p>

材料制备：柔性轴承的制造，需依托超纯净钢冶炼技术。作为谐波减速器的核心部件，柔轮与柔性轴承需长期承受周期性的交变变形，这对材料的抗疲劳强度与纯净度提出了严苛要求。目前，柔轮和柔性轴承的主流选材�?0Cr合金钢，但受限于国内提纯工艺的技术瓶颈，现有材料的杂质含量偏高，直接制约了产品的疲劳寿命与长期运行稳定性、�/p>

齿形设计：齿形的精度直接影响传动效率和寿命，传统齿形设计如渐开线齿形和双圆弧齿形存在一定的局限性，而先进的齿形设计往往被被国外企业垄断，新进入者难以绕开专利限制、�/p>

生产工艺：谐波减速器的加工与装配环节均对技术门槛提出严苛要求。加工端，其齿形磨削工艺需达到微米级精度标准，整体误差需控制�?微米以内，这一高精度要求高度依赖进口高端加工设备，不仅带来高昂的设备购置与维护成本，更需要企业经过长期技术沉淀，积累成熟的工艺经验；装配端，核心部件柔轮与钢轮的装配流程极为复杂，难以实现全自动化作业，需依赖经验丰富的技工，根据总装技术参数进行精细化调整与校正、�/p>

材料：稳定性和寿命的关�?/span>

材料是决定谐波减速器性能与使用寿命的关键因素，其中柔轮与柔性轴承对材料的要求最高，目前国内该类核心材料仍以进口为主、�/p>

从现有应用来看，波发生器采用高强度合金钢，柔轮选用40Cr合金钢，刚轮则多采用球墨铸铁或碳素钢、�/p>

在各类材料中，柔轮与柔性轴承的材料选择最为关键。柔轮筒体壁厚较薄，工作时需承受周期性椭圆形变，因此要求材料具备良好的韧性与优良的切削性能；柔性轴承则需承受周期性椭圆应力并产生弹性形变，其材料更容易发生疲劳失效。当前，国内材料提纯技术与日本相比仍存在差距，国产材料中易含有TiN、Al?O?等夹杂物，这些夹杂物会在材料组织内产生应力集中，进而降低部件的疲劳性能。基于此，柔轮与柔性轴承的核心材料目前仍主要依赖进口，不过未来随着技术突破有望实现国产化替代、�/p>

来源：东吴证券研究所

此外，材料配方成为决定产品性能差异化的核心因素之一。例如，哈默纳克、斯菱股份等企业在刚轮生产中采用球墨铸铁材料，相较于传统碳素钢，球墨铸铁不仅成本更低，还具备使用寿命更长、切削性能更优、导热效率更高以及能有效降低运行噪音等优势、�/p>

生产流程：高壁垒精加工领埞�/p>

谐波减速器行业存在较高的技术壁垒，核心在于生产全流程需长期的经验沉淀与技术积累，热处理、机加工、装配、润滑、检测五大关键环节环环相扣，形成了相互制约的技术闭环。各环节的技术瓶颈具体如下：

热处理：作为高精度齿轮成型的核心工序，直接决定齿轮的硬度与耐磨性。该环节需结合齿轮材料特性进行定制化工艺研发，从工艺参数设定到效果验证，离不开长期的技术积累与反复试错优化，难以通过技术引进快速掌握、�/p>

机加工：涵盖车削、滚齿、插齿等关键工序，对加工精度要求严苛。当前行业内高效加工的成熟工艺仍有待完善，且核心加工设备多依赖进口，设备交付周期长达8-12个月，进一步抬高了产能建设的门槛、�/p>

装配９�/strong>工艺流程复杂，受限于技术特性无法实现全自动化操作，需依赖经验丰富的技工进行人工精细调整与精度校正，技工的操作熟练度直接决定产品的最终性能与合格率，人才培养周期较长、�/p>

润滑９�/strong>润滑脂的性能对谐波减速器的使用寿命影响显著，但高端润滑脂技术长期被美日企业垄断，核心专利壁垒高筑，国内企业在该领域的自主化能力较弱，高度依赖进口供应、�/p>

检测：需借助高精度测量设备对零部件的尺寸精度进行严格把控，以保障产品装配后的稳定性与可靠性，而高精度检测设备的采购成本与维护成本较高，对企业的资金实力与技术应用能力均提出了较高要求、�/p>

综上，谐波减速器作为人形机器人旋转执行器的核心支撑部件，其性能直接关乎机器人关节的灵活度、精度与可靠性，而材料制备、齿形设计及全流程生产工艺构成的技术壁垒，既是行业发展的核心挑战，也是企业竞争的关键护城河。随着人形机器人产业的快速迭代，对谐波减速器的轻量化、长寿命、低成本需求将持续升级，未来国内企业唯有突破核心材料国产化、先进齿形设计创新及高端装备自主化等关键瓶颈，才能实现从技术追赶到自主引领的跨越，为我国人形机器人产业的规模化发展奠定坚实基础、�/p>

参考来溏�

各企业官网，东吴证券研究所

(中国粉体网编辑整�?月明)

�?图片非商业用途，存在侵权告知删除!