工业机器人为谐波减速器目前主要下游
思瀚产业研究院    2025-06-24

谐波减速器的工作原理及结构特点

根据GB/T 30819-2014《机器人用谐波齿轮减速器》定义，谐波齿轮减速器是一种靠波发生器使柔轮产生可控的弹性变形波，通过其与刚轮的相互作用，实现运动和动力传递的传动装置，其构造主要由带有内齿圈的刚性齿轮（刚轮）、带有外齿圈的柔性齿轮（柔轮）、波发生器三个基本构件组成。

谐波减速器中波发生器转动一周时，柔轮向相反方向转过两个齿的角度。谐波传动技术工作原理通常采用波发生器主动、刚轮固定、柔轮输出形式，当波发生器装入柔轮内圆时，迫使柔轮产生弹性变形而呈椭圆状，使其长轴处柔轮齿轮插入刚轮的轮齿槽内，成为完全啮合状态；而其短轴处两轮轮齿完全不接触，处于脱开状态，当波发生器连续转动时，迫使柔轮不断产生变形并产生了错齿运动，从而实现波发生器与柔轮的运动传递。

谐波减速器的研发和制造门槛较高

谐波减速器研制具备高门槛。谐波减速器的研发设计门槛高、涉及多学科交叉、工艺流程复杂、资金投入量大。其制造工艺涉及精密机械加工、材料科学和热处理技术，核心在于保证柔轮、刚轮和波发生器之间的精密配合。错误的谐波装配方式容易造成减速机振动、噪音、机器人位置精度较差等一系列问题。精密减速器行业的进口生产设备采购周期长达1-2年，熟练生产人员培养周期长达1年，产能建设和生产爬坡均需要较长的时间，因此产能建设规划要提前布局。

谐波减速器柔轮加工难度大。谐波减速器的柔轮壁厚非常薄，加工外齿圈的过程中易变形，热处理过程中也极容易发生变形，工艺较为复杂。柔轮材料的抗疲劳强度、加工和热处理要求较高，国内外工艺有所区别，国内成熟厂商较少。

谐波减速器对比其他精密减速器的特点

谐波减速器具有体积小、质量小、运动精度高的优点。谐波减速器具有结构紧凑、体积小、重量轻、传动平稳、噪音低、运动精度高、传动比大、承载能力高等优点，成为精密传动领域的优选方案，尤其适合空间受限、对精度和动态性能要求高的场景。这使其在工业机器人、机床和人形机器人小臂、腕部、手部等部件具有较强优势。

工业机器人为谐波减速器目前的最大应用领域

工业机器人为谐波减速器最大下游。从我国谐波减速器下游应用领域来看，当前工业机器人为第一大应用领域，2023年占比高达到75%。其他领域，机床、半导体、医疗器械等占比合计为25%。 

工业机器人的谐波减速器的平均使用数量在3个左右。从工业机器人机器人的构造形态来看，每台六轴多关节机器人需要搭配6台精密减速器，其中负载10kg以主要使用谐波减速器；10-20kg及更高负载的机器人小臂、手腕关节可以采用谐波减速器；负载30kg以上的，在其轻负荷的末端关节上也能够使用谐波减速器。

工业机器人的谐波减速器使用量持续上升。受益我国制造业转型升级，智能制造发展迅速，2019-2024年工业机器人需求量持续上升，带动谐波减速器消费量持续上升。2024年国内工业机器人谐波减速器消费量达到79.55万台，同比增长18.86%。

谐波减速器在机床领域也有较大应用

在数控机床领域，单台加工中心及数控铣床可使用4台以上精密减速器，数控车床及车削中心、数字磨床等可使用3台以上精密减速器。高精度数控回转台和加工中心的四或五轴需要使用1-2台谐波减速器也需要使用谐波减速器。

机床谐波减速器需求持续增长。随着我国机床行业需求结构不断升级，数控机床的加工精度、效率、质量、稳定性和可靠性等方面的要求不断提高，数控机床需求快速增长，带动机床谐波减速器领域需求。根据同花顺数据，我国2024年金属切削机床生产量达61.04万台，同比增长12.62%；2023年国内数控机床市场规模已达到4090亿元。

谐波减速器全球市场规模增长迅速

国内行业规模稳步提升。我国谐波减速器需求受益于工业机器人、政策支持及新兴领域扩展，供给端通过国产替代逐步突破国际垄断，正处于高速增长期，2023年我国谐波减速器市场规模为24.9亿元。未来人形机器人开发落地，需求或加速增长。

全球谐波减速器市场规模快速增长。根据HDIN Research数据，2024年的谐波减速器市场规模升至12亿美元，约人民币86亿元。同时，预测表明受益下游机器人需求爆发，谐波减速器市场将继续保持上升趋势预计到2029年将达到34亿美元，复合年增长率为23.2%。

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