在精密减速器的谐波技术路线上,哈默纳科早期设计出具有自主知识产权的 S 齿形并申请专利,奠定了其在谐波减速器齿形领域的全球先发地位。相较双圆弧齿形,该齿形的共轭区齿隙更小,可在空载条件下实现连续接触,更有利于分配齿间载荷、降低空程、提升精度,使柔轮齿轮的抗疲劳强度能力提升 1 倍,扭转刚度提高 70%-100%。由于专利限制,其他厂商无法直接使用,只能自行研发齿形与传动结构,中国厂商在齿形与传动结构上整体仍处于追赶阶段。

S 齿形为何成为技术分水岭

谐波减速器由波发生器、柔轮和刚轮三大零部件组成,柔轮在运行中不断发生弹性形变,齿轮的高度、宽度、形状等设计直接决定减速性能。齿形设计因此被视为谐波减速器最基础、也最重要的技术环节。

哈默纳科的 S 齿形正是在这一环节形成突破:共轭区齿隙更小、空载下连续接触,带来载荷分配与精度表现的改善。相关指标经其申请专利保护,后进入厂商无法使用,只能另辟路径自研齿形和传动结构。对后来者而言,要绕开专利限制、设计出性能同样优良的齿形,难度非常高。

全球格局与中国位置

谐波减速器的技术壁垒不止于齿形,还集中在材料、加工工艺与装配三方面。柔轮需不断变形传递力矩,受力状态比普通齿轮更复杂,对材料一致性、载荷与疲劳寿命要求极高,常用 40Cr 合金钢;加工误差需控制在 1 微米以内,高度依赖高精度设备;装配则以手工流水线为主,效果依赖技工经验。哈默纳科拥有大批从业 10 年以上的高级技工,在装配环节积累深厚。

中国厂商在这一高壁垒下仍形成了代表性力量。绿的谐波被公认为国内谐波减速器做得最好的厂商,产品技术与生产管理均达到国内最强;下游机器人厂商埃斯顿在替换 RV 减速器时,未选用国内 RV 减速器替代纳博特斯克,而是采用了绿的谐波的谐波减速器。此外,中技克美和北京谐波研究所技术实力也较强,但产品更倾向定制化或以国家交付任务为主,规模不大;其余厂商多走中低端路线。

常见问题

哈默纳科 S 齿形相比双圆弧齿形有哪些提升?

其共轭区齿隙更小,可在空载条件下实现连续接触,更有利于分配齿间载荷、降低空程、提升精度,使柔轮齿轮的抗疲劳强度能力提升 1 倍,扭转刚度提高 70%-100%。这些指标构成其在齿形技术上的先发优势来源。

中国厂商为什么不能直接使用 S 齿形?

哈默纳科已就该齿形申请专利,其他厂商无法使用,只能自行研发齿形和传动结构。对后进入者来说,要避开专利限制并设计出性能同样优良的齿形,难度非常高,这也是国产谐波减速器在齿形环节需要持续突破的原因。

国内谐波减速器厂商目前处于什么水平?

国内已涌现出一批优秀厂商,代表性公司为绿的谐波,其产品技术与生产管理达到国内最强;中技克美和北京谐波研究所在定制化与国家任务方向具备实力。整体看,中国厂商在齿形与传动结构等基础环节仍处追赶阶段。