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工业减速机市场规模 2020工业减速机行业发展现状及未来投资前景预测

作者:上海仓嘉机电设备有限公司  日期:2020/09/12 11:59:17

 我国近年来先后出台了《关于推进工业机器人产业发展的指导意见》、《中国制造2025》、《“十三五”国家科技创新规划》、《智能制造工程实施指南》、《“十三五”先进制造技术领域科技创新专项规划》、《“十三五”国家战略性新兴产业发展规划》、《机器人产业发展规划(2016~2020年)》、等一系列文件和产业政策进行顶层设计,并成立了国家机器人产业联盟和国家机器人创新中心,从国家自然科学基金、国家863计划、国家科技重大专项等不同渠道对RV减速器相关项目给予了政策和经费等方面的大力支持,吸引更多有志于改变高端减速器严重依赖进口现状的单位加入到RV减速器的研究工作中来。

  2020工业减速机行业发展现状及未来投资前景预测

  工业减速机(有时称减速器、齿轮箱、变速箱)是一种动力传达机构,利用齿轮的速度转换器,将马达的回转数减速到所要的回转数,并得到较大转矩的机构。减速机行业由研发、生产和销售减速机的企业组成。

  减速机始于上世纪40-50年代,以美国为先锋代表;60-70年代后德国和日本等老牌工业化国家后来居上;到了80-90年代,伴随着计算机技术和传感器的迅速发展,减速机也进入了快速发展阶段。21世纪后,随着制造业的升级和工业自动化的发展,减速机行业也开始进入智能化和环保化的发展阶段。目前全球整体减速机的市场规模超过5000亿元,其中精密行星减速机是非常突出的产品,虽然市场规模不大,但是市场增长较快。精密行星减速机是传动结构,主要由行星轮、太阳轮、内齿圈三部分组成,其结构简单并且传动效率高,多安装在伺服电机上,用来降低转速,提升扭矩,精确定位。广泛应用于数控机床、工业机器人、 服务机器人、机械手、 食品机械、包裝机械;激光切割机、 木工雕刻机、印刷机械等其他自动化设备。

  全球工业减速机市场集中在亚洲和欧洲,中国工业减速机行业市场规模逐年攀升,经济效益显著。“十二五”期间是工业减速机市场增长的高速期,进入“十三五”,市场规模年增速下降,但是年增度较为平稳,2016年我国工业减速机市场规模达到725亿元,到2019年达到亿元,2020年受疫情影响,市场需求下价格,预计市场规模将有小幅下降,预计达到亿元。

  根据中研普华研究院《2020-2025年中国工业减速机行业现状分析与发展风险预测报告》显示:

  工业减速机细分产品市场发展分析

  第一节 RV减速机市场发展分析

  一、RV减速机市场结构与特征概述

  RV减速器技术源于德国,博士(劳伦兹·勃朗)1926年首先提出将摆线齿廓用于精密机械传动,并于1931年在德国慕尼黑创建了“赛古乐”股份有限公司,最先开始摆线减速器的制造和销售,1939年转让给日本住友重机械工业株式会社。

  RV减速器由一个行星齿轮减速机的前级和一个摆线针轮减速机的后级组成。

  RV传动是新兴起的一种传动,它是在传统针摆行星传动的基础上发展出来的,不仅克服了一般针摆传动的缺点,而且具有体积小、质量轻、传动比范围大、寿命长、精度保持稳定、效率高、传动平稳等一系列优点。RV减速器有较优越的性能:①摆线针轮行星减速装置中的传动零件刚度高、接触应力小,零件加工和安装精度易于实现高精度,这就使得摆线针轮传动的效率很高;②行星传动结构与紧凑的W输出机构组合,使整个摆线针轮减速装置结构十分紧凑,因此其结构体积小和质量轻;③采用一齿差或少齿差传动,摆线针轮传动的传动比大小取决于摆线针轮的齿数,齿数越多,传动比越大;④摆线针轮传动同时啮合的齿数要比渐开线外齿传动同时啮合的齿数多,因此承载能力较大;⑤摆线轮和针轮的轮齿均淬硬、精磨,比渐开线少齿差传动中内齿轮的加工性能更好、齿面硬度更高,使用寿命更长。RV减速器因为诸多优点被广泛应用于工业机器人,机床,医疗检测设备,卫星接收系统等领域。它较机器人中常用的谐波传动具有高得多的疲劳强度、刚度和寿命,而且回差精度稳定,不像谐波传动那样随着使用时间增长运动精度就会显著降低,故世界上许多国家高精度机器人传动多采用RV减速器,因此,该种RV减速器在先进机器人传动中有逐渐取代谐波减速器的发展趋势。

  我国对工业机器人用精密减速器的研究开始较晚,技术尚不成熟,不能满足国内机器人领域快速发展的需要,造成目前严重依赖进口、且制约国产工业机器人行业发展的局面。

  我国最早开展RV减速器研究的是大连交通大学李力行团队,先后提出了包括摆线轮齿形通用方程式、摆线轮“反弓”齿廓、齿廓修形、动态传动精度等在内的RV传动优化设计理论,并研制成功了机器人用RV-250AII减速器样机。

  随后,国内其他院校和企业陆续涉足RV减速器的理论和产业化研究,致力于RV减速器的国产化,如重庆大学机械传动国家重点实验室、天津大学、哈尔滨工业大学、天津职业技术师范大学、宁波中大力德(002896)智能传动股份有限公司、秦川机床厂等单位,紧紧围绕RV减速器设计理论、加工与装配工艺以及性能测试等方面开展相关研究工作,并取得不少研究成果。

  我国近年来先后出台了《关于推进工业机器人产业发展的指导意见》、《中国制造2025》、《“十三五”国家科技创新规划》、《国家创新驱动发展战略纲要》、《智能制造“十三五”发展规划》、《智能制造工程实施指南》、《“十三五”先进制造技术领域科技创新专项规划》、《“十三五”国家战略性新兴产业发展规划》、《机器人产业发展规划(2016~2020年)》、《关于推进机器人检测认证体系建设的意见》、《关于促进机器人产业健康发展的通知》、《工业机器人行业规范条件》、《工业机器人行业规范管理实施办法》等一系列文件和产业政策进行顶层设计,并成立了国家机器人产业联盟和国家机器人创新中心,从国家自然科学基金、国家863计划、国家科技重大专项等不同渠道对RV减速器相关项目给予了政策和经费等方面的大力支持,吸引更多有志于改变高端减速器严重依赖进口现状的单位加入到RV减速器的研究工作中来。

  目前,包括上海机电(600835)、秦川机床、浙江双环传动(002472)、山东帅克、南通振康、武汉精华、大族激光(002008)、巨轮股份、浙江恒丰泰、正上科技、韶能集团等数家企业都在大力发展国产减速机产品。如南通振康焊接机电有限公司是国内率先实现RV减速机批量生产的企业,已形成工业机器人关节用“ZKRV”品牌减速机E系列20、40、80、110和160E五种规格,产品精度已达到1μm,已投向市场。上海力克精密机械有限公司推出了LKRV-E、LKRV-C、LKRV-N、LKRV-S等4大系列精密减速器产品。山东帅克机械制造股份有限公司研制的RV系列减速器运动误差小于,传动效率大于85%,综合性能指标达到国际先进水平。尤为可喜的是,海尚集团创新设计理念,自主研制成功矢量摆线减速器,各项性能指标达到国际一流水平。

  除RV减速器整机生产实现国产化外,我国在相关配套设备上也获得突破,如北京第二机床厂有限公司研制成功随动式RV减速器偏心轴磨床、郑州高端装备与信息产业技术研究院有限公司联合河南科技大学等单位研制成功RV减速器摆线轮成形砂轮磨齿机,上述设备均为RV减速器生产中的核心装备,进口价格十分昂贵。

  尽管我国在RV减速器及其核心设备方面实现了突破,但国内减速器产品在输入转速、扭转刚度、传动精度、效率等方面,特别是噪声和发热量方面与国外产品还存在相当大的差距,在工业机器人上的成熟应用还刚刚起步。

  二、RV减速机市场规模测算

  近几年,我国RV减速机市场规模快速增长,从2016年的亿元增长到了2019年的亿元。

  图表:2016-2020年RV减速机市场规模

  数据来源:中研普华产业研究院

  三、RV减速机市场份额测算

  图表:2016-2020年RV减速机市场占有率

  数据来源:中研普华产业研究院

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