2023機械傳動行業典型裝置應用現狀及國產替代關鍵因素分析報告（50頁）.pdf

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1、2023 年深度行業分析研究報告 2 正文目錄正文目錄 機械傳動：高精確度的轉矩、轉速變換器機械傳動：高精確度的轉矩、轉速變換器.5 機械傳動為轉矩、轉速變換器.5 機械傳動相對優勢在于傳動比準確.6 主要機械傳動機構原理主要機械傳動機構原理.9 回轉回轉：齒輪傳動應用最為廣泛，輪系為主要應用形式.9 回轉移動：帶傳動、凸輪機構、螺旋機構較為常用.11 帶傳動：主要用于高速級、圓周力較小場合.11 凸輪機構：主要用于小傳力往復移動場合.12 螺旋機構：廣泛應用于精密儀器儀表.13 其他：齒輪齒條可實現“回轉移動”的齒輪傳動機構.13 多運動形式變換：連桿機構.14 典型機械傳動裝置：旋轉運動看

2、減速器，直線運動看絲杠典型機械傳動裝置：旋轉運動看減速器，直線運動看絲杠.16 減速器：旋轉運動核心傳動裝置，新型齒輪系空間逐步打開.16 諧波減速器：多關節機器人手腕驅動主要減速器.18 RV 減速器：多關節機器人機身驅動主要減速器.21 行星減速器：多用于直角坐標機器人.23 絲杠：直線運動核心傳動裝置，滾動螺旋精密機械最為常用.26 滾珠絲杠：工具機械與精密機械中應用最廣泛的機械傳動.27 行星滾柱絲杠：性能更佳的螺旋傳動機構，人形機器人打開市場空間.31 靜壓絲杠：多用于重載大型機械傳動，技術壁壘較高.34 導向及支承機構：配合機械傳動機構傳遞運動及動力導向及支承機構：配合機械傳動機構

3、傳遞運動及動力.36 導軌：支承與引導運動部件沿確定軌跡運動.36 軸：支承旋轉零件，傳遞力與力矩.39 軸承：支承旋轉軸及其他運動體，引導運動并承受軸上載荷.41 高精機械傳動國產替代：材料、設備、工藝、驗證缺一不可高精機械傳動國產替代：材料、設備、工藝、驗證缺一不可.47 材料：國產材料筑基不牢.47 設備與工藝：淘金離不開賣鏟人.49 應用場景驗證與積累：打造閉環的決定性環節.50 圖表目錄圖表目錄 圖表 1：機械傳動系統的一般組成.5 圖表 2：各類傳動機構可實現的運動、動力轉換功能各異.5 圖表 3：機械傳動與電氣傳動、流體傳動對比.6 圖表 4：機械傳動可按照傳動原理分為摩擦傳動、

4、嚙合傳動、推壓傳動三類.6 圖表 5：牛頭刨床機械傳動系統包括帶傳動機構、齒輪機構、連桿機構、螺旋機構.7 圖表 6：各主要傳動機構應用場景各異.8 圖表 7：齒輪傳動分類.9 圖表 8：齒輪傳動主要特點及適用范圍.10 圖表 9：輪系可分為定軸輪系、周轉輪系、組合輪系三大類.11 2WkZgYjWcZnVnRtPsP7NbP6MsQqQmOsRiNoPmMlOmMqP7NrQpMwMtOmMxNnMqP3 圖表 10：帶傳動可分為摩擦型、嚙合型兩類.11 圖表 11：帶傳動示意圖.12 圖表 12：鏈傳動示意圖.12 圖表 13：凸輪機構按照凸輪形狀可分為盤型凸輪、移動凸輪、圓柱凸輪.12

5、圖表 14：螺旋傳動可分為普通、滾動、靜壓螺旋傳動三類.13 圖表 15：齒輪齒條由圓形齒輪與直線型齒條相互嚙合.13 圖表 16：“回轉移動”傳動機構各有優缺點.14 圖表 17：平面鉸鏈四桿機構包括曲柄搖桿機構、雙曲柄機構、雙搖桿機構三種形式.15 圖表 18：常用減速器型式及特點和應用.16 圖表 19：單級圓柱齒輪減速器結構.17 圖表 20：擺線針輪行星減速器結構.17 圖表 21：減速器下游應用領域繁多（2019）.17 圖表 22：工業機器人每個回轉運動關節均需應用減速器.17 圖表 23：工業機器人 BOM 表中減速器成本占比超過 30%.17 圖表 24：多關節機器人應用最為

6、廣泛.18 圖表 25：諧波與 RV 減速器在全球機器人用減速器中的銷量占比較高.18 圖表 26：行星、RV、諧波減速器應用場景各異.18 圖表 27：諧波減速器主要由剛輪、柔輪、諧波發生器三大基本部分組成.19 圖表 28：國內龍頭綠的諧波國內市占率已達 23%（2022）.20 圖表 29：2022 年國內諧波減速器市場規模約 21 億元.20 圖表 30：特斯拉擎天柱機器人旋轉關節采用諧波減速器.20 圖表 31：國內企業諧波減速器營收規模及產能仍待提升.21 圖表 32：RV 減速器包括針輪層、齒輪層、芯軸層.22 圖表 33：納博特斯克占據國內 RV 減速器超 50%的市場(202

7、2).23 圖表 34：2021 年國內 RV 減速器市場規模約 43 億元.23 圖表 35：國內企業 RV 減速器國產化進程仍待推進.23 圖表 36：行星傳動機構可按齒輪嚙合方式與基本構件組成進行分類.24 圖表 37：NGW 型行星傳動機構與行星減速器整體結構.24 圖表 38：2022 年我國行星減速器市場規模全球占比約 42%.25 圖表 39：海外龍頭仍居全球行星減速器優勢地位（2022）.25 圖表 40：國內行星減速器公司市占率逼近海外龍頭（2022）.25 圖表 41：國內行星減速器公司已形成一定規模.26 圖表 42：滑動、滾珠、滾柱、靜壓絲杠性能及應用對比.27 圖表

8、43：滾珠絲杠由螺桿、螺母、滾珠等組成.27 圖表 44：滾珠絲杠按滾珠循環方式可分位內循環結構、外循環結構.28 圖表 45：JIS 標準與國內標準精度等級對比.28 圖表 46：機床與工業機器人對滾珠絲杠副精度等級要求相對高（按國內標準）.29 圖表 47：我國滾珠絲杠下游主要應用于機床（2020）.29 圖表 48：全球滾珠絲杠下游主要應用于工業生產領域（2022）.29 圖表 49：滾珠絲杠在臥式車床中的應用.29 圖表 50：滾珠絲杠在前驅 SCARA 中的應用.29 圖表 51：滾珠絲杠在機床中的價值量占比約 3%.30 圖表 52：滾珠絲杠在工業機器人中的價值量占比約 2%.30

9、 4 圖表 53：我國滾珠絲杠市場規模超 300 億元，全球占比約 20%.30 圖表 54：經濟型滾珠絲杠采用比例40%的企業約 52%采用國產.31 圖表 55：中高檔型滾珠絲杠采用比例40%的企業約 48%采用國產.31 圖表 56：國內漢江機床滾珠絲杠市占率居前，但營收規模遠小于海外龍頭.31 圖表 57：行星滾柱絲杠滾動體為滾柱.32 圖表 58：行星滾柱絲杠可分為標準式、反向式、循環式、差動式和軸承環式五種形式.32 圖表 59：特斯拉擎天柱機器人線性關節采用行星滾柱絲杠.33 圖表 60：國內市場海外公司滾柱絲杠銷售量占比約 80%（2021）.34 圖表 61：海外滾柱絲杠企業

10、成立時間早、應用范圍廣，已建立領先優勢.34 圖表 62：靜壓絲杠實物圖.35 圖表 63：靜壓絲杠剖面圖.35 圖表 64：普通滑動導軌綜合性能一般，滾動導軌主要用于精密機械中.36 圖表 65：導軌由運動件與承導件組成.37 圖表 66：導軌在機床上的應用圖例.37 圖表 67：直線運動滾動導軌可分為三角平開式、閉式、鋼絲滾道三類.37 圖表 68：機床、半導體設備直線運動滾動導軌需求多為精密級及以上.38 圖表 69：2020 年全球直線導軌 CR5 78%.38 圖表 70：2020 我國直線導軌市場收入約占全球 26%.38 圖表 71：導軌配套絲杠應用，絲杠企業一般同時具導軌產能.

11、39 圖表 72：軸可分為轉軸、傳動軸、心軸三類.39 圖表 73：齒輪減速器軸應用圖例（直角斜齒行星減速機）.40 圖表 74：優質碳素鋼為應用最廣泛的軸材料.40 圖表 75：中大力德齒軸毛坯采購成本占比約 9%.41 圖表 76：中高端機床、減速器企業軸加速自制.41 圖表 77：軸承需承受徑向負荷和軸向負荷.41 圖表 78：滾動軸承與滑動軸承各有優缺，性價比角度滾動軸承應用更為普遍.42 圖表 79：滾動軸承主要由外圈、內圈、滾動體、保持架組成（以深溝球軸承為例）.43 圖表 80：滾動軸承根據工作時所承受的載荷方向可分為向心軸承和推力軸承.43 圖表 81：主要滾動軸承及其特性與應

12、用.44 圖表 82：中國為全球最大軸承市場（2022）.44 圖表 83：中國軸承行業市場營收已突破 2000 億元.44 圖表 84：全球軸承市場概覽.45 圖表 85：2022 年中國軸承企業全球市占率達 25%.45 圖表 86：滾動軸承進出口價差仍大.45 圖表 87：國內軸承企業具有較強專業性，規模普遍偏低.46 圖表 88：國產柔輪斷口上彌散分布著直徑 3.06.0m 的 Al2O3 顆粒狀夾雜物，影響柔輪抗疲勞性能.47 圖表 89：SKF 通過持續收購壯大業務規模，首家收購公司即材料公司 Hofors Bruk.48 圖表 90：滾珠絲杠螺距精度受機床設備影響較大.49 圖表

13、 91：我國金屬切削機床數控化率仍有提升空間.49 5 機械傳動：高精機械傳動：高精確度的確度的轉矩、轉速變換器轉矩、轉速變換器 機械傳動機械傳動為為轉矩、轉速變換器轉矩、轉速變換器 機械傳動即用各種形式機構傳遞運動和動力，機械傳動即用各種形式機構傳遞運動和動力，主要用于轉變原動機輸出的動力及運動形式，以滿足工作機需求，多種基本傳動機構組合即構成機械傳動系統。按零件功能進行拆分，一般的機械傳動系統主要由傳動類零件、導向支承類零件、連接類零件與箱體四大部分組成：1）傳動類零件用于傳遞運動和動力，如齒輪、帶、帶輪等；2）導向支承類零件用于導向、支承傳動零件，如軸、軸承等；3）連接類零件用于將兩個及

14、兩個以上零件連接成一個整體，如鍵、聯軸器等；4）箱體用來支承和固定傳動零件，為傳動零件提供密封的工作空間。機械傳動特性包括運動與動力特性。機械傳動特性包括運動與動力特性。機械傳動系統運動特性主要包括轉速、傳動比、變速范圍等，其中，傳動比為主動件轉速與從動件轉速之比，傳動比1 為減速傳動，傳動比1 為增速傳動，傳動系統總傳動比為各級傳動比的乘積。動力特性主要包括功率、轉矩、機械效率、變矩系數等，機械傳動系統總效率即為傳動機構、軸承、聯軸器等組成部分效率的連乘積。圖表圖表1：機械傳動系統的一般組成機械傳動系統的一般組成 資料來源：潘傳九化工設備機械基礎（2018），華泰研究 圖表圖表2：各類傳動機

15、構可實現的運動、動力轉換功能各異各類傳動機構可實現的運動、動力轉換功能各異 資料來源：秦大同等現代機械設計手冊（2019），華泰研究 形式形式形成形成方向方向速度速度大小大小形式形式絲杠螺母齒輪齒輪齒條鏈輪鏈條帶、帶輪纜繩、繩輪杠桿機構連桿機構凸輪機構摩擦輪萬向節軟軸蝸輪蝸桿間歇機構運動的變換運動的變換動力的變換動力的變換傳動機構傳動機構 6 機械傳動機械傳動相對優勢在于傳動比準確相對優勢在于傳動比準確 傳動比精確為機械傳動核心優勢，傳動比精確為機械傳動核心優勢，主要用于中低速有級變速傳動。主要用于中低速有級變速傳動。作為三大傳動方式之一，相較于液壓傳動、電氣傳動，機械傳動主要優點在于：1）傳

16、動比準確，適用于定比傳動；2）實現回轉運動的結構簡單，并能傳遞較大的扭矩；3）故障容易發現，便于維修；4）傳動效率高。但機械傳動一般情況下不夠平穩，制造精度不高時，振動和噪聲較大，實現無級變速的機構較復雜，成本高，故機械傳動主要用于速度不太高的有級變速傳動中。圖表圖表3：機械傳動與電氣傳動、流體傳動對比機械傳動與電氣傳動、流體傳動對比 資料來源：李壯云液壓元件與系統（2019），華泰研究 根據原理根據原理差異差異，機械傳動可分為摩擦、嚙合、推壓傳動三類，機械傳動可分為摩擦、嚙合、推壓傳動三類。其中，摩擦傳動主要包括帶傳動、繩傳動等；嚙合傳動主要包括齒輪傳動、螺桿傳動、螺旋傳動、鏈傳動、同步帶傳

17、動等，推壓傳動主要包括凸輪機構、連桿機構等。此外，機械傳動也可按照傳動比是否改變劃分為固定傳動比（摩擦輪機構、帶傳動、鏈傳動、齒輪傳動、蝸桿傳動、螺旋傳動）、可調傳動比（有級變速傳動、無級變速傳動）、變傳動比（連桿機構、非圓齒輪傳動、不完全齒輪傳動、凸輪機構、槽輪機構、棘輪機構）；按照能量流動路線劃分為單流傳動與多流傳動等。圖表圖表4：機械傳動可按照傳動原理分為摩擦傳動、嚙合傳動、推壓傳動三類機械傳動可按照傳動原理分為摩擦傳動、嚙合傳動、推壓傳動三類 資料來源：秦大同等現代機械設計手冊（2019），華泰研究 液壓傳動液壓傳動氣壓傳動氣壓傳動定義定義通過機械構件如杠桿、凸輪、齒輪、軸、皮帶、鏈條

18、等把能量和動力傳送給工作機構利用電力設備，通過調節電參數來傳遞或控制能量和動力功率與質量比功率與質量比小小大中等轉矩與轉動慣量比轉矩與轉動慣量比小小大中等響應速度響應速度低中等高低可控性可控性差中等好中等負載剛度負載剛度中等差大差調速范圍調速范圍小中等大小控制精度控制精度高高一般一般優缺點總結優缺點總結優點:優點:傳動準確可靠、制造容易、操作簡單、維護方便、傳動效率高；缺點:缺點:不能進行無級調速，遠距離傳動較困難，結構復雜；優點:優點:能量傳遞方便，信號傳遞迅速，標準化程度高，易于實現自動化；缺點：缺點：運動平穩性差，易受外界負載影響，慣性大，起動及換向慢，成本較高等；優點：優點：功率-質量

19、比大，速度調節容易，操縱省力等；缺點：缺點：溫度影響較大，傳動效率低，傳動精度較差；優點：優點：結構簡單，成本低，易于實現無級調速，阻力損失小等；缺點：缺點：空氣易壓縮，負載對傳動特性的影響較大，工作壓力低，只適合于小功率傳動典型應用場景典型應用場景機械傳動中齒輪傳動應用最廣，用于機器人等智能裝備及各類機械裝置中所有工作機械均有應用工程機械、壓力機械等大功率應用場景；機床等需無級變速應用場景；航空工業等對功率與質量比較敏感應用場景電子工業、包裝機械、食品機械等小功率應用場景傳動特性傳動特性機械傳動機械傳動電氣傳動電氣傳動流體傳動流體傳動以有壓液體或氣體為工作介質，通過動力元件把原動機輸出的機械

20、能轉化為液體或氣體的壓力能，進而借助管道和控制元件把有壓液體或氣體輸送到執行元件，從而把壓力能轉換為機械能，驅動負載直線/回轉運動嚙合傳動直接接觸有中間件普普通通齒齒輪輪傳傳動動非非圓圓齒齒輪輪傳傳動動不不完完全全齒齒輪輪傳傳動動行行星星齒齒輪輪傳傳動動蝸蝸桿桿傳傳動動螺螺旋旋傳傳動動鏈鏈傳傳動動鏈鏈式式無無級級變變速速同同步步帶帶傳傳動動機械傳動機械傳動直接接觸摩擦傳動有中間件摩摩擦擦輪輪機機構構摩摩擦擦式式無無級級變變速速帶帶傳傳動動帶帶式式無無級級變變速速繩繩傳傳動動推壓傳動直接接觸有中間件凸凸輪輪機機構構棘棘輪輪機機構構槽槽輪輪機機構構連連桿桿機機構構 7 不同不同應用應用場景傳動機構

21、需求不同，一般組合應用場景傳動機構需求不同，一般組合應用。機械傳動的選擇一般考慮 7 大因素1：執行系統的工況及工作要求與原動機機械特性的匹配執行系統的工況及工作要求與原動機機械特性的匹配程度程度：若原動機性能完全適合執行系統的工況和工作要求，可采用無滑動的機械傳動使兩者同步，若執行系統要求輸入速度能調節，應選擇能調速的傳動系統；工作要求傳遞的功率：工作要求傳遞的功率：如蝸桿傳動工作時發熱情況較為嚴重，傳遞功率不宜過大；摩擦輪傳動須有足夠的壓緊力，不宜用于大功率傳動；帶傳動和鏈傳動若需增大傳遞功率，則需增大鏈的排數和帶的根數，會引起載荷分布不均；齒輪傳動在傳遞大功率方面優于其他傳動，應用最廣。

22、工作要求傳遞的運轉速度：工作要求傳遞的運轉速度：若要求較高的運轉速度，一般采用高精度直齒圓柱齒輪傳動、同步帶傳動、齒形鏈傳動；普通 V 帶傳動速度太大、離心力過大，會縮短帶的工作壽命，因此帶傳動的最大允許速度應低于 40m/s；鏈傳動存在運動不勻性，不適用于高速傳動場合。機械傳動機構的效率：機械傳動機構的效率：滿足傳動比、功率等指標的前提下，一般選用單級傳動，縮短傳動鏈，提高傳動效率。結構布置與外廓尺寸：結構布置與外廓尺寸：傳動尺寸緊湊，一般選用齒輪傳動、蝸桿傳動、行星齒輪傳動；傳動距離較遠，一般采用帶傳動、鏈傳動。機械運轉環境與安全性：機械運轉環境與安全性：如工作環境惡劣，一般選用鏈傳動?？?/p>

23、慮經濟性?？紤]經濟性。結合各應用場景機械傳動機構的選擇，凸輪、連桿、齒輪機構較為常用，其中齒輪齒輪機構機構傳動精確、強度大、負載高、結構緊湊、摩擦力小、效率高，在生產活動中最為常用。此外，螺旋機構中滾珠絲杠傳動滾珠絲杠傳動摩擦損失小、傳動效率高、精度高、可保障高速進給與微進給，在工具機械與精密機械中最為常用。但當前生產環境較為復雜，為實現執行構件的運動形式、運動參數及運動協調關系，機械傳動機構一般組合應用。圖表圖表5：牛頭刨床機械傳動系統包括帶傳動機構、齒輪機構、連桿機構、螺旋機構牛頭刨床機械傳動系統包括帶傳動機構、齒輪機構、連桿機構、螺旋機構 資料來源：周桂英機械基礎（2016），華泰研究

24、1 機械設計（上冊）：機器與機構分析和設計 8 圖表圖表6：各主要傳動機構應用場景各異各主要傳動機構應用場景各異 資料來源：李會文等機械分析應用基礎（第 2 版）（2017），華泰研究 類型類型運動形式變換運動形式變換圖例圖例功率/kW功率/kW效率/%效率/%優點優點缺點缺點應用應用平面連桿平面連桿機構機構回轉、擺動、往復移動回轉、擺動、往復移動大、中、小較高結構簡單、制造方便；行程較大；連接處為面接觸，磨損較輕，能承受較大載荷一般不宜高速運動常用于重型機械、輕工機械、農業機械及機床、儀表等凸輪凸輪機構機構回轉往復移動、擺動小較低可實現從動件的任意運動規律凸輪制造復雜；高速時沖擊較大常用于自

25、動機床的進給機構、印刷機、內燃機、紡織機等棘輪棘輪機構機構擺動間歇回轉或移動中、小較低結構簡單，角位移調節方便平穩性差；高速時噪聲大；傳遞動力不宜過大常用于間歇轉動角度很小或常需調節轉角大小的場合，如牛頭皰瘡工作臺的進給機構槽輪槽輪機構機構回轉間歇回轉中、小較高結構較簡單，工作可靠；運動較平穩間歇運動轉角不可調；每次槽輪轉角不小于45多用于不需經常調節轉角的轉位運動，如自動機床上的轉動刀架V帶傳動V帶傳動機構機構回轉移動1009497能遠距離傳動；工作平穩；能吸振緩沖；過載打滑起保護作用；結構簡單、成本低傳動比不準確常用于機床、運輸機、農業機械、紡織機械等，通常置于傳動系統的高速級鏈傳動機鏈傳

26、動機構構回轉移動1009297可在高溫、油、酸等惡劣環境下工作；遠距離傳動瞬時傳動比有波動常用于農業、化工、石油、礦山機械以及運輸機械和起重機械等。通常置于傳動系統的低速級圓柱齒輪圓柱齒輪機構機構回轉回轉(兩軸平行)750(直齒)50000(斜齒)9598(直齒)9699(斜齒)錐齒輪機錐齒輪機構構回轉回轉(兩周垂直相交)5009598蝸桿蝸桿機構機構回轉回轉(兩周垂直相交)507082傳動比大而尺寸??；傳動平穩效率低；因摩擦大，部分渦輪需用價格較貴的青銅制造常用于車床溜板箱、銑床分度頭、手動轆轤滑動螺旋滑動螺旋機構機構回轉移動中、小3060工作平穩；運動精度較高；尺寸緊湊；降速、增力效果好效

27、率低、易磨損常用于機床的進給機構和機械的調速裝置、起重升降裝置等適用的功率和速度范圍廣、壽命長、效率高、傳動比準確常用于各類機床、冶金礦山機械、起重機械、汽車、船舶、輕工機械、化工機械、儀表等噪聲大，制造精度要求高 9 主要機械傳動主要機械傳動機構機構原理原理 機械傳動可實現“回轉回轉”、“回轉移動”等運動形式的變換，本章從機械傳動可實現的運動形式變換角度出發，對主要機械傳動機構分類及原理進行分析?；剞D回轉：齒輪回轉回轉：齒輪傳動傳動應用應用最最為廣泛，輪系為主要為廣泛，輪系為主要應用應用形式形式 齒輪機構通過一對齒輪的齒面依次嚙合來傳遞空間兩任意軸之間的運動和動力。齒輪機構通過一對齒輪的齒面

28、依次嚙合來傳遞空間兩任意軸之間的運動和動力。根據兩軸線間的相對位置和輪齒齒向，齒輪傳動可分為平行軸齒輪傳動、相交軸齒輪傳動和交錯軸齒輪傳動三大類。齒輪傳動一般應用于回轉回轉運動過程中，但部分結構，如齒輪齒條傳動（屬于漸開線齒輪傳動），主要用于實現回轉移動變換。齒輪傳動種類多樣，漸開線圓柱齒輪應用最廣，可用于船舶、礦山、輕工、建材等領域。圖表圖表7：齒輪傳動分類齒輪傳動分類 資料來源：秦大同等現代機械設計手冊（2019），華泰研究 齒輪傳動齒輪傳動平行軸齒輪傳動平行軸齒輪傳動相交軸齒輪傳動相交軸齒輪傳動交錯軸齒輪傳動交錯軸齒輪傳動圓柱齒輪傳動圓柱齒輪傳動非圓齒輪傳動非圓齒輪傳動直齒錐齒輪傳動直齒

29、錐齒輪傳動斜齒錐齒輪傳動斜齒錐齒輪傳動曲線齒錐齒輪傳動曲線齒錐齒輪傳動交錯軸斜齒輪傳動交錯軸斜齒輪傳動準雙曲面齒輪傳動準雙曲面齒輪傳動蝸桿傳動蝸桿傳動漸開線齒輪傳動漸開線齒輪傳動圓弧齒輪傳動圓弧齒輪傳動擺線齒輪傳動擺線齒輪傳動其他其他普通圓柱蝸桿傳動普通圓柱蝸桿傳動圓弧圓柱蝸桿傳動圓弧圓柱蝸桿傳動環面蝸桿傳動環面蝸桿傳動錐蝸桿傳動錐蝸桿傳動 10 圖表圖表8：齒輪傳動主要特點及適用范圍齒輪傳動主要特點及適用范圍 資料來源：秦大同等現代機械設計手冊（2019），華泰研究 輪系為齒輪機構主要應用形式。輪系為齒輪機構主要應用形式。齒輪傳動適用的圓周速度與功率范圍廣，效率高，傳動比穩定，壽命較長，工作

30、可靠性較高，可實現平行軸、任意角相交軸和任意角交錯軸之間的傳動，但不適宜于遠距離兩軸間傳動。為彌補齒輪傳動缺陷，生產中多采用一系列互相嚙合的齒輪將輸入軸、輸出軸相連接，即輪系。輪系可一定程度彌補一對齒輪的劣勢，實現較遠距離傳動、從動軸多種變速與換向、較大傳動比，以及合成或分解運動等，應用廣泛的特殊輪系如擺線針輪行星輪系、諧波齒輪系等，變速箱、差速器、齒輪減速器等均采用輪系。根據輪系運轉時各齒輪軸線的幾何位置是否固定，可將輪系分為定軸輪系、周轉輪系、混合輪系三大類。圖例圖例主要特點主要特點應用應用傳動的速度和功率范圍很大；傳動效率高，一對齒輪可達0.980.995；精度愈高，潤滑愈好,效率愈高；

31、對中心距的敏感性小，互換性好；裝配和維修方便；可以進行變位切削及各種修形、修緣，從而提高傳動質量；易于進行精密加工，是齒輪傳動中應用最廣的傳動高速船用透平齒輪，大型軋機齒輪，礦山、輕工、化工和建材機械齒輪等單圓弧齒輪傳動單圓弧齒輪傳動接觸強度比漸開線齒輪高；彎曲強度比漸開線輪低；跑合性能好；沒有根切現象；只有做成斜齒，不能做成直齒；中心距的敏感性比漸開線齒輪大；互換性比漸開線齒輪差；噪聲稍大雙圓弧齒輪傳動雙圓弧齒輪傳動除具有單圓弧齒輪的優點外，彎曲強度比單圓弧齒輪高(一般高40%60%)，可用同一把滾刀加工一對互相嚙合的齒輪，比單圓弧齒輪傳動平穩，噪聲和振動比單圓弧齒輪小有外嚙合(外擺線)內嚙

32、合(內擺線)和齒條嚙合(漸開線)三種型式。適用于低速、重載的機械傳動和粉塵多、潤滑條件差等工作環境惡劣的場合，傳動效率n=0.90.93(無潤滑油時)或n=0.930.95(有潤滑油時)。與一般齒輪相比,結構簡單加工容易、造價低、拆修方便起重機回轉機構，球磨機傳動機構，磷肥工業用回轉化成室，翻盤式真空過濾機底部傳動機構，工業加熱爐用臺車拖曳機構，化工行業非圓齒輪可以實現特殊的運動和實現函數運算，對機構的運動特性很有利，可以提高機構的性能，改善機構的運動條件；如應用在自動機器中，可使機器的工作機構和控制機構具有變速運動，可以協調平行工作的機構的循環時間，用非圓齒輪帶動較鏈連桿機構的主動件時，使較

33、鏈連桿機構的運動特性具有所需的形式自動機器儀器儀表、紡織機械繞線托架機構等直齒錐齒輪傳動直齒錐齒輪傳動比曲線齒錐齒輪的軸向力小，制造容易機床、汽車、拖拉機等機械中軸線相交的傳動斜齒錐齒輪傳動斜齒錐齒輪傳動比直齒錐齒輪總重合度大，噪聲較低機床、汽車曲線齒錐齒輪傳動曲線齒錐齒輪傳動比直齒錐齒輪傳動平穩，噪聲小，承載能力大，但軸向力較大汽車驅動橋傳動、拖拉機及機床傳動是由兩個螺旋角不等(或螺旋角相等,旋向也相同)的斜齒齒輪組成的齒輪副，兩齒輪的軸線可以成任意角度，缺點是齒面為點接觸，齒面間的滑動速度大，所以承載能力和傳動效率比較低，故只能用于輕載或傳遞運動的場合用于空間傳動機構比曲線齒錐齒輪傳動更平

34、穩，利用偏置距增大小輪直徑，可增加小輪剛性，傳動效率比直齒錐齒輪低最廣泛用于越野及小客車，也用于卡車，可用以代替蝸桿傳動普通圓柱蝸桿傳動普通圓柱蝸桿傳動傳動比大，工作平穩，噪聲較小，結構緊湊，在一定條件下有自鎖性，效率低多用于中小負荷間歇工作場景，如小型轉爐傾動機構圓弧圓柱蝸桿傳動圓弧圓柱蝸桿傳動接觸線形狀有利于形成油膜，傳動效率及承載能力均高于普通圓柱蝸桿傳動用于中小負荷間歇工作場景，如軋鋼機壓下裝置環面蝸桿傳動環面蝸桿傳動有利于形成油膜，承載能力大，一般比普通圓柱蝸桿傳動大2-3倍，但制造工藝較復雜軋機壓下裝置，各種絞車、冷擠壓機、轉爐、軍工產品以及其他冶金礦山設備等錐面蝸桿傳動錐面蝸桿傳

35、動同時接觸齒數多，齒面可得到較充分的潤滑和冷卻，易于形成油膜，傳動比較平穩，效率較普通圓柱蝸桿傳動高，設計與制造較復雜結構要求比較緊湊的場合蝸桿傳蝸桿傳動動漸開線圓柱齒輪傳動漸開線圓柱齒輪傳動擺線針輪傳動擺線針輪傳動非圓齒輪傳動非圓齒輪傳動交錯軸斜齒輪傳動交錯軸斜齒輪傳動準雙曲面齒輪傳動準雙曲面齒輪傳動軋機減速器，礦井卷揚機減速齒輪，鼓風機、制氧機、壓縮機減速器種類種類圓弧圓圓弧圓柱齒輪柱齒輪傳動傳動錐齒輪錐齒輪傳動傳動 11 圖表圖表9：輪系可分為定軸輪系、周轉輪系、組合輪系三大類輪系可分為定軸輪系、周轉輪系、組合輪系三大類 資料來源：陳霖等機械設計基礎（第 3 版）（2017），華泰研究

36、回轉移動：回轉移動：帶傳動、帶傳動、凸輪機構、螺旋機構較為常用凸輪機構、螺旋機構較為常用 帶傳動帶傳動：主要主要用于高速級、圓周力較小場合用于高速級、圓周力較小場合 帶傳動帶傳動即兩個或多個帶輪之間用帶作為中間撓性零件的傳動，即兩個或多個帶輪之間用帶作為中間撓性零件的傳動，通過帶與帶輪之間的摩擦或嚙合來傳遞運動和動力。根據帶傳動傳遞力的方式不同，帶傳動可分為摩擦型帶傳動與嚙合型帶傳動兩類。摩擦型帶傳動由主動輪、從動輪、撓性傳動帶組成，傳動帶緊套在兩個帶輪上，主動輪旋轉時，依靠摩擦力使傳動帶運動而驅動從動輪轉動，主要包括平帶傳動、V 帶傳動、多楔帶傳動、圓帶傳動四類，其中，V 帶傳動在同樣張緊力

37、下，較平帶傳動可產生更大的摩擦力、更高的承載力、更大的傳動功率，且標準化程度高、傳動比大、結構緊湊，應用最為廣泛。嚙合型帶傳動由主動同步帶輪、從動同步帶輪、環形同步帶組成，主要靠傳動帶與帶輪上的齒相互嚙合來傳遞運動和動力，同步帶傳動為最典型的嚙合型帶傳動。相較于摩擦型帶傳動，嚙合型帶傳動傳遞功率大、傳動比準確，多用于錄音機、數控機床等要求傳動平穩、傳動精度較高的場合。圖表圖表10：帶傳動可分為摩擦型、嚙合型兩類帶傳動可分為摩擦型、嚙合型兩類 資料來源：陳霖等機械設計基礎（第 3 版）（2017），李會文等機械分析應用基礎（第 2 版）（2017），華泰研究 輪系輪系定軸輪系定軸輪系周轉輪系周轉

38、輪系組合輪系組合輪系圖例圖例特點特點運轉時輪系中所有齒輪的幾何軸線相對于機架都是固定的，各齒輪繞自身的軸線旋轉，軸線不做任何運動，為相對簡單的輪系輪系運行時，太陽輪轉動，帶動行星輪繞自己的軸線轉動(自轉)，同時還在系桿的帶動下隨同其軸線繞太陽輪的軸線轉動(公轉)；周轉輪系根據機構自由度差異可分為差動輪系、行星輪系兩類由定軸、周轉輪系組成嚙合型嚙合型平帶平帶V帶V帶多楔帶多楔帶圓帶圓帶同步帶同步帶圖例特點1)由多層膠帆布構成；2)橫截面形狀為扁平矩形；3)工作面是與輪面相接觸的內表面；4)結構簡單、帶輪制造容易；1)橫截面形狀為等腰梯形；2)工作面是與輪槽相接觸的兩側面，V帶與底槽不接觸；3)V

39、帶較平帶能產生更大的摩擦力，可傳遞較大的功率且結構更緊湊；1)以平帶為基體，內表面排布等距縱向槽(梯形)；2)工作面為梯形楔的側面；3)兼有平帶彎曲應力小和V 帶摩擦力大的優點，可克服多根V帶傳動受力不均的缺點；1)截面為圓形；2)一般用皮革或棉繩制成；3)結構簡單，但傳動功率很??；1)綜合了帶傳動、鏈傳動和齒輪傳動的特點；2)工作面呈齒形；3)具有傳遞功率大、傳動精準等特點;應用傳動中心距較大的場合應用較多。一般平帶是有接頭的橡膠布帶，運轉不平穩，不適于高速運轉;在某些高速機械(如磨床、離心機等)中常用無接頭的高速環形膠帶、絲織帶和錦綸編織帶等允許的傳動功率比較大、中心距較小、外廓尺寸小，且

40、V帶無接頭，傳動較平穩，故應用最廣常用于傳遞功率較大且結構要求緊湊及速度較高的場合，特別是要求V帶根數多和輪軸垂直地面的場合常用于低速輕載的儀器或家用機械，如縫紉機、真空吸塵器、磁帶盤等常用于錄音機、數控機床等要求傳動平穩、傳動精度較高的場合摩擦型摩擦型分類分類 12 帶傳動帶傳動多用于多用于高速級高速級、圓周力較小、圓周力較小場合。場合。帶傳動具備傳動平穩、噪聲小，過載保護，傳動中心距較大，制造簡單等優點，但帶傳動缺點亦較為明顯：帶傳動工作時會產生彈性滑動，不能保持準確傳動比，傳動進度較低；帶傳動輪廓尺寸大、傳動效率低；帶的壽命較短，對環境要求較高。故帶傳動主要用在傳遞功率不大、速度適中、傳

41、動比要求不嚴帶傳動主要用在傳遞功率不大、速度適中、傳動比要求不嚴格且中心距較大場合，在多級傳動系統中，帶傳動多置于高速級，起過載保護作用，同時格且中心距較大場合，在多級傳動系統中，帶傳動多置于高速級，起過載保護作用，同時減小其結構尺寸與重量減小其結構尺寸與重量。鏈傳動鏈傳動與帶傳動與帶傳動同屬撓性傳動，但同屬撓性傳動，但鏈傳動應用鏈傳動應用范圍范圍相對少。相對少。鏈傳動與帶傳動結構相似，由主、從動鏈輪以及繞在兩輪上的撓性鏈條組成。相較帶傳動，鏈傳動沒有彈性滑動和打滑，需要的張緊力小，作用在軸和軸承上的壓力較小，傳遞功率大，傳動效率高，能在潮濕、多塵、高溫、有油污等惡劣條件下工作；但鏈傳動瞬時鏈

42、速和瞬時傳動比不恒定，故傳動平穩性差，工作時沖擊、振動和噪聲較大，且載荷變化大，急速反向轉動時性能差?；阪渹鲃犹匦?，其應用場景較帶傳動范圍小，主要用于中心距較大、要求平均傳動比準確的主要用于中心距較大、要求平均傳動比準確的傳動，環境惡劣的開式傳動，以及低速、重載傳動和潤滑良好的高速傳動中，如農業機械、傳動，環境惡劣的開式傳動，以及低速、重載傳動和潤滑良好的高速傳動中，如農業機械、礦山機械、機床及摩托車等礦山機械、機床及摩托車等。圖表圖表11：帶帶傳動示意圖傳動示意圖 圖表圖表12：鏈鏈傳動示意圖傳動示意圖 資料來源：潘傳九化工設備機械基礎（第三版）（2018），華泰研究 資料來源：潘傳九化工

43、設備機械基礎（第三版）（2018），華泰研究 凸輪機構：凸輪機構：主要主要用于小傳力往復移動用于小傳力往復移動場合場合 凸輪機構主要適用往復移動場合。凸輪機構主要適用往復移動場合。凸輪機構主要由凸輪、從動件及機架三個基本構件組成，其中，凸輪為具有曲線輪廓或溝槽的構件，在其運動時，通過輪廓或溝槽驅動從動件運動。凸輪結構簡單、緊湊，設計方便，但凸輪輪廓與從動件之間為點接觸或線接觸，易于磨損，故多用于傳力不大而需要實現特殊運動規律的場合多用于傳力不大而需要實現特殊運動規律的場合，如自動機床的進給機構、上料機構、，如自動機床的進給機構、上料機構、內燃機配氣機構、印刷機和紡織機中的有關機構等內燃機配氣機

44、構、印刷機和紡織機中的有關機構等。凸輪有多種分類方式，按凸輪形狀可分為盤形凸輪、移動凸輪、圓柱凸輪，其中，盤形凸輪、圓柱凸輪主要用于實現回轉移動運動切換。圖表圖表13：凸輪機構按照凸輪形狀可凸輪機構按照凸輪形狀可分為盤型凸輪、移動凸輪、圓柱凸輪分為盤型凸輪、移動凸輪、圓柱凸輪 資料來源：李會文等機械分析應用基礎（第 2 版）（2017），華泰研究 主動輪從動輪傳動帶圓柱凸輪圓柱凸輪移動移動凸輪凸輪盤形凸輪盤形凸輪vvv 13 螺旋機構螺旋機構：廣泛應用于精密儀器儀表廣泛應用于精密儀器儀表 滾動滾動螺旋機構螺旋機構在在精密精密機械中最為常用機械中最為常用。螺旋機構又稱絲杠螺母機構，其利用螺桿與螺

45、母組成的螺旋副將旋轉運動轉換成直線運動（也可反之將直線運動轉換成旋轉運動），同時傳遞轉矩和動力，并可調整零件的相對位置。螺旋機構傳動結構簡單，工作連續平穩，承載能力大，傳動精度高，但存在摩擦損失大、傳動效率低等缺點，滾動螺旋傳動應用大幅改善螺旋傳動缺點，在精度要求較高的機械設備、儀器儀表中廣泛在精度要求較高的機械設備、儀器儀表中廣泛應用應用。圖表圖表14：螺旋傳動可分為普通、滾動、靜壓螺旋傳動三類螺旋傳動可分為普通、滾動、靜壓螺旋傳動三類 資料來源：周克媛等機械基礎（第 3 版）（2017），李會文等機械分析應用基礎（第 2 版）（2017），華泰研究 其他其他：齒輪齒條齒輪齒條可實現可實現“

46、回轉“回轉移動移動”的齒輪傳動機構的齒輪傳動機構 齒輪齒條為齒輪傳動中用于實現齒輪齒條為齒輪傳動中用于實現“回轉移動回轉移動”的機構。的機構。如前所述，齒輪傳動一般應用于“回轉回轉”的運動形式變換，但部分機構可實現“回轉移動”，典例即為齒輪齒條。齒輪齒條由圓形的齒輪和直線形的齒條相互嚙合，將加載在齒輪上的旋轉運動轉換為齒輪與齒條間相互的直線運動。齒輪齒條傳動的承載力大，傳動精度較高，可無限長度對接延續，傳動速度可以很高。但若其加工安裝精度差，傳動噪聲與磨損或較大。齒輪齒條典型用途包括大版面鋼板、玻璃數控切割機等。圖表圖表15：齒輪齒條由圓形齒輪與直線型齒條相互嚙合齒輪齒條由圓形齒輪與直線型齒條

47、相互嚙合 資料來源：深圳鴻泰興官網，華泰研究 場景場景示例示例傳力螺旋1）以傳遞動力為主；2）用較小的力轉動螺桿(或螺母)，產生較大的軸向力，形成軸向運動；3）要求較高的強度和自鎖性；舉重或擠壓機構，如螺旋千斤頂傳動螺旋1）以傳遞運動為主，有時也承受較大的軸向載荷；2）要求有較高的傳動精度和傳動效率，常采用多線螺紋提高效率；機床刀架與工作臺的進給機構調整螺旋1）用來調整并固定零件或部件之間的相對位置，一般在空載下調整；2）受力較小，要求有可靠的自鎖性能和精度；工具、夾具、車床的手動調整機構滾動螺旋傳動1）數控機床、精密機床、測試機械、儀器的傳動螺旋和調整螺旋；2）飛行器、船舶等自動控制系統的傳

48、動螺旋；靜壓螺旋傳動精密機床的進給、分度機構的傳動螺旋1）傳動效率高(可達99%)，具傳動可逆性，運轉平穩，無爬行現象；2）反向時無空行程，定位精度高，摩擦阻力極小，磨損很??；3）螺母結構復雜，需有一套要求較高的供油系統，僅用于要求高效率、高精度的重要傳動；應用應用1）結構簡單，制造方便，運轉平穩，易于自鎖；2）摩擦阻力大，傳動效率低（30%-40%）；3）有側向間隙，反向有空行程，低速有爬行；普通螺旋傳動1）傳動效率高(90%)，具傳動可逆性，運轉平穩，低速不爬行；2）經調整預緊，可獲得很高的定位精度和較高的軸向剛度；3）結構復雜，抗沖擊性能差，不具有自鎖性，多由專業廠制造；分類及特點分類及

49、特點機床工作臺移動機構機床工作臺移動機構托盤螺母手柄工作臺螺桿活動鉗口固定鉗口螺母臺虎鉗臺虎鉗托盤螺母手柄螺桿螺旋千斤頂螺旋千斤頂滾珠循環裝置滾珠螺桿螺母 14“回轉移動”“回轉移動”傳動結構各有優缺傳動結構各有優缺，適用場合差異性較大，適用場合差異性較大?？蓪崿F“回轉移動”的各類機構中，同步帶傳動、滾動螺旋傳動、齒輪齒條傳動較為常見，其中，同步帶傳動承載力較大，加寬傳動帶可以提高負載承載力，傳動精度較高，但較長的傳動帶會產生彈性變形和振動，故工作行程有限；滾動螺旋傳動不能自鎖，傳動效率高，精度高，噪聲低，適合高速往返傳動，但是水平傳動跨距若較大時要考慮極限轉速和自重下垂變形，對于工作行程較大

50、的大型數控機床，一般采用齒輪齒條結構進行替代；齒輪齒條傳動定位精度、傳動效率低，但承載能力強、行程不受限制，多用于長距離、大載荷傳輸。圖表圖表16：“回轉移動”傳動機構各有優缺“回轉移動”傳動機構各有優缺點點 資料來源：上海會通自動化官網，華泰研究 多運動形式變換：連桿機構多運動形式變換：連桿機構 連桿機構可實現的運動形式變換連桿機構可實現的運動形式變換較為較為多樣，多樣，可實現由“回轉、擺動、往復移動回轉、擺動、往復移動”。連桿機構由若干構件用低副（轉動副/移動副/螺旋副/圓柱副/球面副即球銷副）鏈接構成，按構件的相對運動關系，連桿機構可分為平面連桿機構（組成構件均在同一平面或相互平行的平面

51、內運動）與空間連桿機構（組成構件不在同一平面內或不在相互平行的平面內運動）。連桿結構多用所含構件數命名，如含四個構件的連桿機構稱為四桿機構。連桿機構連桿機構應用廣泛，應用廣泛，優缺點均較為顯著：優缺點均較為顯著：優點：優點：1）運動副一般均為低副。低副中兩運動副元素為面接觸，壓強較小，故可承受較大的載荷；有利于潤滑，磨損較??；運動副元素的幾何形狀較簡單，便于加工制造，易獲得較高的制造精度；兩構件之間的接觸是靠本身的幾何封閉來維系的，而凸輪機構有時需利用彈簧等力封閉來保持接觸。2）可實現多種形式的運動變換和運動規律。在連桿機構中，當原動件的運動規律不變時，改變各構件的相對長度可使從動件得到不同的

52、運動規律。3）具有豐富的連桿曲線。在連桿機構中，連桿上各點的軌跡是各種不同形狀的曲線（即連桿曲線），其形狀隨著各構件相對長度的改變而改變，可滿足不同軌跡的設計要求。缺點：缺點：1）傳遞運動的累積誤差比較大，機械效率低。由于連桿機構的運動必須經過中間構件進行傳遞，因而傳遞路線較長，易產生較大的誤差積累，同時，降低了機械效率。2）不適用于高速運動的場合。在連桿機構運動過程中，連桿及滑塊的質心都在作變速運動，所產生的慣性力難以用一般平衡方法加以消除，因而會增加機構的動載荷，容易使機構在運動中產生振動和沖擊，嚴重時還會影響機械產品的工作精度與壽命，所以連桿機構不適于高速運動的場合。3）機構設計復雜，難

53、以實現精確的軌跡。雖然可以利用連桿機構來滿足一些運動規律和運動軌跡的設計要求，但其設計十分繁難，且一般只能近似地得以滿足。優點優點缺點缺點適用場合適用場合同步帶傳動短距離傳動速度可以很高，傳動精度較高，噪音低承載力較大，大負載需加寬皮帶，傳動長度過大需考慮較大的彈性變形和振動，大距離傳動不適合精確定位、連續性運動控制，可用于伺服電機到傳動齒輪或伺服電機到絲杠的短距離傳動小型數控設備、某些打印機齒輪齒條傳動承載力大，傳動精度較高，可達0.1mm，可無限長度對接延續，傳動速度可以很高，2m/s若加工安裝精度差，傳動噪音大，磨損大激光/玻璃/鋼板數控切割機，建筑施工升降機可達30層樓高滾動螺旋傳動不

54、能自鎖，傳動效率高，精度高，噪音低，適合高速往返傳動水平傳動跨距大需考慮極限轉速和自重下垂變形，傳動長度不可過長；長時間使用傳動間隙變大，精度變差；成本高數控機床，小版面數控切割機；機電一體化設備行程6m以下的直線傳動系統使用最為廣泛的傳動形式機構機構 15 平面四桿機構為平面連桿機構基礎。平面四桿機構為平面連桿機構基礎。平面連桿機構中，結構最簡單且應用最廣泛的是平面四桿機構，其他機構可看成是由平面四桿機構演化而來。平面四桿機構基本形式為鉸鏈四桿機構，即全部用轉動副相連。鉸鏈四桿機構可分為三種基本形式：曲柄搖桿機構、雙曲柄機構、雙搖桿機構。圖表圖表17：平面鉸鏈四桿機構包括平面鉸鏈四桿機構包括

55、曲柄搖桿機構、雙曲柄機構、雙搖桿機構曲柄搖桿機構、雙曲柄機構、雙搖桿機構三種形式三種形式 資料來源：郭潤蘭機械設計基礎（2018），華泰研究 曲柄搖桿機構曲柄搖桿機構雙曲柄機構雙曲柄機構雙搖桿機構雙搖桿機構特點特點兩連架桿中一個能作整周轉動，另一個只能作往復擺動的機構;當曲柄為原動件，搖桿為從動件時，可將曲柄的連續轉動轉變為搖桿的往復擺動兩連架桿均能作整周轉動的機構；當主動曲柄連續等速轉動時，從動曲柄一般不作等速轉動，而作變速轉動兩連架桿均不能作整周轉動的機構機構示例機構示例應用舉例應用舉例顎式破碎機、雷達天線俯仰機構、縫紉機腳踏板機構慣性篩鶴式起重機、汽車前輪轉向機構機架連架桿-曲柄連架桿-

56、曲柄連桿連架桿-曲柄連架桿-搖桿連桿機架連架桿-搖桿連架桿-搖桿機架連桿 16 典型典型機械機械傳動傳動裝置裝置：旋轉運動看減速器，直線運動看絲杠旋轉運動看減速器，直線運動看絲杠 機械傳動機構眾多，本章我們重點分析“回轉回轉”與“回轉移動”兩大運動變化形式的代表性機械傳動裝置：減速器（旋轉運動）、滾珠/行星滾柱絲杠（直線運動）。減速器：減速器：旋轉運動核心傳動裝置旋轉運動核心傳動裝置，新型齒輪系空間逐步打開，新型齒輪系空間逐步打開 減速器為以齒輪為主要傳動機構的傳動裝置。減速器為以齒輪為主要傳動機構的傳動裝置。減速器即由封閉在箱體內的齒輪、蝸桿蝸輪等傳動零件組成的傳動裝置，為齒輪傳動齒輪系的最

57、終應用形態，主要用于降低轉速、增大轉矩，在現代機械中應用廣泛。減速器種類較多，按傳動類型可分為齒輪減速器、蝸桿減速器、行星減速器以及它們互相組合起來的減速器；按傳動級數可分為單級和多級減速器；按齒輪形狀可分為圓柱齒輪減速器、圓錐齒輪減速器和圓錐-圓柱齒輪減速器等。圖表圖表18：常用減速器型式及特點和應用常用減速器型式及特點和應用 資料來源：聞邦椿現代機械設計實用手冊（2015），華泰研究 減速器結構各異，但一般包括：減速器結構各異，但一般包括：傳動零件：圓柱齒輪、錐齒輪、蝸桿蝸輪、行星輪等；支承零件：轉軸組件、滾動軸承、軸承密封件等；箱體零件：箱體、箱蓋；聯接零件：螺栓、鍵、銷等；減速器附件：

58、定位銷、觀察孔蓋板、通氣器、油面指示器、放油螺塞、起蓋螺釘、起吊裝置等。特點及應用特點及應用輪齒可做成直齒、斜齒和人字齒。直齒用于速度較低、載荷較輕的傳動;斜齒輪用于速度較高的傳動，人字齒輪用于載荷較重的傳動中，箱體通常用鑄鐵做成，單件或小批生產有時采用焊接結構。軸承一般采用滾動軸承，重載或特別高速時采用滑動軸承。其他型式的減速器與此類同。展開式結構簡單，但齒輪相對于軸承的位置不對稱，因此要求軸有較大的剛度。用于載荷比較平穩的場合。高速級一般做成斜齒，低速級可做成直齒。分流式結構復雜，但由于齒輪相對于軸承對稱布，與展開式相比載荷沿齒寬分布均勻、軸承受載較均勻。適用于變載荷的場合。高速級一般用斜

59、齒，低速級可用直齒或人字齒。同軸式減速器橫向尺寸較小，但軸向尺寸和重量較大，且中間軸較長、剛度差，使沿齒寬載荷分布不均勻。高速軸的承載能力難以充分利用。同軸分流式每對嚙合齒輪僅傳遞全部載荷的一半。輸入軸和輸出軸只承受轉矩，中間軸只受全部載荷的一半，故與傳遞同樣功率的其他減速器相比，軸頸尺寸可以縮小。展開式同兩級展開式。分流式同兩級分流式。輪齒可做成直齒、斜齒或曲線齒。用于兩軸垂直相交的傳動中，也可用于兩軸垂直相錯的傳動中。由于制造安裝復雜、成本高，所以僅在傳動布置需要時才采用。特點同單級圓錐齒輪減速器，圓錐齒輪應在高速級，使其保持適度的尺寸。特點同兩級圓錐-圓柱齒輪減速器。蝸桿下置式 蝸桿在蝸

60、輪下方嚙合處的冷卻和潤滑都較好，一般用于蝸桿圓周速度r95%80%75%溫升304540噪聲65db70db60db減速比3-51230-192.430-160額定轉矩下使用壽命20,000h6,000h8,000h額定輸出轉矩40-1,200 Nm101-6,135 Nm6.6-921 Nm扭轉剛性10-370 Nm/arc min20-1,176 Nm/arc min1.34-54.09 Nm/arc min技術特點體積比較小，主要包括行星輪、太陽輪和內齒圈。精密行星減速器單級傳動比都在10以內，且減速級數一般不會超過3級。通過多級減速實現傳動，一般由行星齒輪減速器的前級和擺線針輪減速器的

61、后級組成，組成的零部件較多。通過柔輪的彈性變形傳遞運動，主要由柔輪、剛輪、波發生器三個核心零部件組成。與 RV 及其他精密減速器相比，諧波減速器使用的材料、體積及重量大幅度下降。產品性能傳動效率高、性價比較高大體積、高負載能力和高剛度體積小、傳動比高、精密度高應用場景直角坐標機器人多關節機器人中機座、大臂、肩部等重負載位置機器人小臂、腕部或手部終端領域電子、機械、汽車、能源、包裝、印刷、食品等汽車、運輸、港口碼頭等行業中通常使用配有RV減速器的重負載機器人3C、半導體、食品、注塑、模具、醫療等行業中通常使用由諧波減速器組成的30kg負載以下的機器人 19 諧波減速器主要由剛輪、柔輪、諧波發生器

62、三大基本部件組成諧波減速器主要由剛輪、柔輪、諧波發生器三大基本部件組成。剛輪、柔輪、諧波發生器可任意固定其中 1 個，其余 2 個部件一個連接輸入（主動），另一個即可作為輸出（從動），以實現減速或增速。剛輪剛輪：圓周上加工有連接孔的剛性內齒圈，其齒數比柔輪略多（一般多 2 或 4 個），為了減小體積，在薄形、超薄形或微型諧波減速器上，剛輪或與減速器軸承設計成一體，構成諧波減速器單元。柔輪：柔輪：可產生較大變形的薄壁金屬彈性體，可被制成水杯形、禮帽形、薄餅形。彈性體與剛輪嚙合的部位為薄壁外齒圈。諧波發生器：諧波發生器：一般由橢圓形凸輪和可彈性變形的滾珠軸承構成。凸輪裝入軸承內圈后，軸承將產生彈性

63、變形成為橢圓形，并迫使柔輪外齒圈變成橢圓形；從而使橢圓長軸附近的柔輪齒與剛輪齒完全嚙合，短軸附近的柔輪齒與剛輪齒完全脫開。當凸輪連接輸入軸旋轉時，柔輪齒與剛輪齒的嚙合位置可不斷變化。圖表圖表27：諧波減速器主要由剛輪、柔輪、諧波發生器三大基本部分組成諧波減速器主要由剛輪、柔輪、諧波發生器三大基本部分組成 資料來源：綠的諧波招股書，華泰研究 齒形、柔輪、波發生器均存較高技術壁壘齒形、柔輪、波發生器均存較高技術壁壘。其中，齒形對諧波減速器的效率、精度、剛性、壽命等關鍵指標均有較大影響，各公司齒形設計各異，如哈默納科的“IH 齒形”、綠的諧波的“P 齒形”、川機器人的“RS 齒形”；柔輪成型工藝技術

64、壁壘最高，由于需在承受較大交變載荷的情況下不斷變形，且為減小磨損必須要有很高的硬度，故柔輪對材料的材質、抗疲勞強度、加工精度、熱處理等要求均較高，制造工藝復雜；波發生器核心部件為柔性軸承，與柔輪相似，軸承對材料及其加工過程要求較高。哈默納科為全球龍頭，哈默納科為全球龍頭，國內技術國內技術已取得已取得突破。突破。諧波減速器 1955 年由美國發明家馬瑟發明，最初稱為變形波發生器，1957 年獲美國發明專利，1960 年美國 United Shoe Machinery(USM)率先研制出樣機，1964 年，日本長谷川齒車株式會社(Hasegawa Gear Works,Ltd.)和 USM 合作，

65、開始對其進行產業化研究和生產，諧波減速器正式獲名，1970 年，長谷川齒車和 USM 合資，在東京成立了 Harmonic Drive(哈默納科)公司，哈默納科由此奠定先發優勢，隨后通過不斷改善材料性能與結構鞏固競爭優勢，2013 年之前在機器人領域幾乎處于壟斷地位。近年來，國內企業生產工藝不斷突破，國內市占率持續提升，2022 年，國內諧波減速器龍頭綠的諧波國內市占率已超 20%。諧波減速器諧波減速器人形機器人人形機器人應用占比應用占比較高較高，空間可期，空間可期。人形機器人精度要求高而負載要求低，諧波減速器應用占比提升，如特斯拉擎天柱機器人的旋轉關節即采用諧波減速器。根據中商產業研究院，2

66、022 年我國諧波減速器市場規模約 21 億元，隨人形機器人產業化推進，諧波減速器市場空間可期。柔輪柔輪波發生器波發生器剛剛輪輪 20 圖表圖表28：國內龍頭綠的諧波國內市占率已達國內龍頭綠的諧波國內市占率已達 23%（2022）圖表圖表29：2022 年年國內諧波減速器市場規模約國內諧波減速器市場規模約 21 億元億元 資料來源：GGII，華泰研究 資料來源：中商產業研究院，華泰研究 圖表圖表30：特斯拉擎天柱機器人旋轉關節采用諧波減速器特斯拉擎天柱機器人旋轉關節采用諧波減速器 資料來源：TESLA 2022 AI DAY，華泰研究 哈默納科(日)34%綠的諧波23%新寶(日)7%來福諧波8

67、%同川科技6%大族諧波5%川機器人5%其他12%0510152025303520192020202120222025E(億元)CAGR=16%33222諧波減速器交叉滾子軸承 21 圖表圖表31：國內企業諧波減速器營收規模及產能仍待提升國內企業諧波減速器營收規模及產能仍待提升 注：哈默納科采用總營收與綜合毛利率；昊志機電采用機器人相關營收；其余公司采用減速器相關營收與毛利率；采用 2022 年 12 月 30 日匯率；資料來源：各公司官網，Wind，華泰研究 RV 減速器：減速器：多關節機器人多關節機器人機身驅動主要減速器機身驅動主要減速器 RV 減速器主要用于重負載部位。減速器主要用于重負載

68、部位。RV 減速器即旋轉矢量減速器，其傳動比范圍大、精度較為穩定、疲勞強度較高，并具有更高的剛性和扭矩承載能力；但其重量重、外形尺寸較大，無法向輕便、靈活的輕負載領域發展，主要應用于機器人大臂、機座等重負載部位。此外，RV 減速器零部件數量多、制造和裝配難度大，不利于大規模生產。RV 減速器結構復雜，減速器結構復雜，由針輪、由針輪、RV 齒輪、芯軸三層構成齒輪、芯軸三層構成。RV 減速器在傳統擺線針輪、行星齒輪傳動裝置的基礎上發展而成。RV 減速器徑向結構可分為 3 層，由外向內依次為針輪層、RV 齒輪層、芯軸層，每層均可獨立旋轉。針輪層：針輪層：針輪為內側加工有針齒的內齒圈，外側加工有法蘭和

69、安裝孔，可用于減速器固定或輸出連接。針輪和 RV 齒輪間安裝有針齒銷，當 RV 齒輪擺動時，針齒銷可迫使針輪與輸出法蘭產生相對回轉；RV 齒輪層：齒輪層：RV 齒輪層由 RV 齒輪、端蓋、輸出法蘭和曲軸組件等組成，RV 齒輪、端蓋、輸出法蘭為中空結構，內孔用來安裝芯軸。其中，輸出法蘭內側有 23 個連接腳，用來固定端蓋；端蓋和法蘭的中間位置安裝有 2 片可擺動的 RV 齒輪，并可在曲軸的驅動下作對稱擺動（又稱擺線輪）；曲軸組件由曲軸組件、前后支承軸承、滾針等部件組成，數量與減速器規格有關，小規格減速器一般布置 2 組，中大規格減速器布置 3 組，曲軸組件對稱分布在圓周上，用來驅動 RV 齒輪擺

70、動；國別國別公司公司母公司母公司成立成立時間時間業務范圍業務范圍2022減速器2022減速器營收(億元)營收(億元)2022減速器2022減速器毛利率毛利率年產能及規劃年產能及規劃產業化情況產業化情況下游應用下游應用日本哈默納科-1970整體運動控制，含減速器、執行元件、電機等37.536%2023年初產能198萬臺(不含車載)，計劃新增48萬件產能(不含車載)成熟工業機器人、人形機器人、衛星、半導體設備等中國綠的諧波-2011精密傳動裝置，含諧波減速器、機電一體化執行器、微型電液伺服裝置、智能自動化裝備等4.1649%2022年產能33萬臺，IPO募投項目2023年達產后產能預計59萬臺，定

71、增募投項目2017年達產后產能預計159萬臺已與國內機器人生產商達成合作工業機器人、服務機器人、數控機床、醫療器械、半導體生產設備、新能源裝備等日本新寶(現尼得科傳動)尼得科1952減速機、沖床22.1未披露未披露成熟機器人、包裝機械、半導體設備中國來福諧波-2013高精密諧波減速器未披露未披露2022年產20萬臺未披露工業機器人、服務機器人、醫療器械、高精密自動化設備等中國同川科技漢宇集團(參股)2012精密諧波減速機，伺服電機，機電一體化模塊等未披露未披露2022年產能約10萬個，有產能擴充計劃實現諧波減速器產品的批量生產及銷售工業機器人、機床中國大族精密大族激光2015精密減速器及裝置、

72、機器人系統、機電一體化設備未披露未披露產能或超15萬套已在國內頭部工業機器人企業實現大批量交付銷售，國外頭部工業機器人企業也在同步進行測試驗證工業機器人中國川機器人-2012機器人核心零部件以及基于機器人本體的智能制造系統整體解決方案0.2113%2023年產能10萬臺2019年開始試銷售，2022年出貨4.1萬臺，2023-2025出貨量目標分別是6、8、10萬臺機器人中國國茂精密國茂股份2021諧波減速器、RV減速器等精密減速器未披露未披露2022年產能3萬臺未披露機器人中國豐立智能-1995小模數齒輪、精密減速器及相關零部件0.00N/A諧波減速器生產線3Q23處于設備安裝狀態，尚未形成

73、產能，投產后預計形成3.5萬件產能小型精密諧波減速器2Q23已處于實驗室測試階段工業機器人、服務機器人、機械臂、醫療器械、數控機床、雷達、天文望遠鏡中國科峰智能-2010機械傳動與控制應用領域關鍵零部件，含行星減速器、諧波減速器等0.1224%2022年產能約3.6萬臺，IPO計劃募投建設高精密減速機建設項目，達產后將形成5萬臺諧波減速器年產能已實現規?；N售于機器人、數控機床、醫療器械、新能源裝備等中國雙環傳動-2005機械傳動齒輪及其相關零部件未披露未披露未披露已形成多個型號產品的批量供貨機器人中國中大力德-2006機械傳動與控制關鍵零部件2.0313%智能執行單元生產基地項目已于2022

74、年底達到預定可使用狀態，新增精密減速器(未拆分諧波減速器)產能30萬臺已具備批量生產能力和銷售能力，計劃向模組化方向進行研究與發展機器人中國昊志機電-2006電主軸領軍企業，同時生產轉臺、直線電機、減速器等核心零部件0.89未披露2023年產能15萬臺2014年開始研發，已形成批量銷售，主要應用于公司各類機器人和自動化設備中機器人、自動化設備等高端裝備 22 芯軸層：芯軸層：芯軸安裝在 RV 齒輪、端蓋、輸出法蘭的中空內腔，芯軸可為齒輪軸或用來安裝齒輪的花鍵軸。芯軸上的齒輪稱太陽輪，它和套在曲軸上的行星齒輪嚙合，當芯軸旋轉時，可驅動 23 組曲軸同步旋轉，帶動 RV 齒輪擺動。用于減速的 RV

75、 減速器，其芯軸通常用來連接輸入，故又稱輸入軸。針輪層、針輪層、RV 齒輪層、芯軸層三層疊加，推動齒輪層、芯軸層三層疊加，推動 RV 減速器實現減速器實現 2 級變速：級變速：1）第一級變速：芯軸上的太陽輪和套在曲軸上的行星齒輪間的變速，稱正齒輪變速；2）第二級變速：通過 RV 齒輪的擺動，利用針齒銷推動針輪的旋轉，稱差動齒輪變速。圖表圖表32：RV 減速器包括針輪層、齒輪層、芯軸層減速器包括針輪層、齒輪層、芯軸層 資料來源：龔仲華工業機器人技術及應用（2019）華泰研究 RV 減速器壁壘主要在于工藝與裝配。減速器壁壘主要在于工藝與裝配。RV 減速器需在承受大負載的同時保持高精度，故需具備較高

76、的材料成形技術、精密加工及裝配技術。材料成形方面，RV 減速齒輪需要具有耐磨性和高剛性，對于材料成形過程提出了較高要求，尤其是材料化學元素控制、表面熱處理等工藝；加工與裝配方面，RV 減速器的減速比較高，具備無側隙、微進給的特點，需要特殊部件加工和精密裝配技術。RV 減速器組成結構更為復雜，較諧波減速器設備投入更高，更難實現規?；?。RV 減速器國產差于諧波減速器減速器國產差于諧波減速器，海外龍頭國內海外龍頭國內市占率超市占率超 50%。RV 減速器由日本Nabtesco Corporation（納博特斯克）的前身帝人制機（Teijin Seiki）于 1985 年率先研發，并獲得了專利；198

77、6 年帝人制機開始推動 RV 減速器商品化生產和銷售；2003 年帝人制機和 NABCO 合并，成立了 Nabtesco Corporation，繼續進行精密 RV 減速器的研發生產。由于 RV 減速器更高的設備投入與加工、裝配要求，RV 減速器單位價值量更高，國產化程度低于諧波減速器，2022 年海外龍頭納博特斯克國內市占率超 50%，國內龍頭環動科技（上市公司雙環傳動子公司）市占率僅 13%。根據中商產業研究院，2021 年我國 RV減速器市場規模約 42.9 億元，預計 2025 年將達到 60 億元。芯軸端蓋針輪密封圈輸出法蘭行星齒輪曲軸組件圓錐滾柱軸承RV齒輪針齒銷RV齒輪圓錐滾柱軸

78、承滾針卡簧卡簧卡簧針輪端蓋芯軸密封圈輸出法蘭行星齒輪曲軸組件圓錐滾柱軸承RV齒輪針齒銷卡簧滾針針輪層芯軸層齒輪層 23 圖表圖表33：納博特斯克占據國內納博特斯克占據國內 RV 減速器超減速器超 50%的市場的市場(2022)圖表圖表34：2021 年年國內國內 RV 減速器市場規模約減速器市場規模約 43 億元億元 資料來源：GGII，華泰研究 資料來源：中商產業研究院，華泰研究 圖表圖表35：國內企業國內企業 RV 減速器國產化進程仍待推進減速器國產化進程仍待推進 注：納博特斯克采用精密減速器營收；環動科技采用雙環傳動減速器及其他營收；中大力德采用精密減速器營收；昊志機電采用機器人相關營收

79、；采用 2022 年 12 月30 日匯率；資料來源：Wind，GGII，各公司官網，華泰研究 行星減速器：行星減速器：多用于直角坐標機器人多用于直角坐標機器人 行星減速器精度行星減速器精度偏偏低，工業機器人中應用占比低，工業機器人中應用占比相對低相對低。相較于諧波減速器與 RV 減速器，行星減速器傳動效率較高、壽命長，但傳動精度不足、傳動比低，故工業機器人中應用占比較低，多用于結構較為簡單的直角坐標機器人。行星減速器行星減速器采用采用行星行星輪系輪系制成，核心組成為太陽輪、行星輪、行星架制成，核心組成為太陽輪、行星輪、行星架。只有一個自由度的動軸線輪系稱為行星輪系，行星減速器核心即為行星輪系

80、，行星輪系可按照齒輪嚙合方式與基本構件組成情況進行分類。行星輪系主要由太陽輪、行星輪、行星架組成，以結構最簡單的 NGW 型行星輪系為例：裝在動軸線上的齒輪在自轉的同時繞固定幾何軸線公轉，稱為行星輪；裝有行星輪并繞固定軸線轉動的構件即為行星架；與行星齒輪嚙合且幾何軸線固定的齒輪為中心輪（包括太陽輪與內齒輪）。行星減速器基本原理為：原動機驅動太陽輪旋轉，太陽輪與行星輪的嚙合驅動行星輪產生自轉；同時，由于行星輪另外一側與減納博特斯克(日)51%環動13%珠海飛馬8%住友(日)5%秦川機床4%中大力德4%南通振康4%智同科技3%其他8%01020304050607020182019202020212

81、025E(億元)CAGR=9%國別國別公司公司母公司母公司成立成立時間時間業務范圍業務范圍2022減速器2022減速器營收(億元)營收(億元)年產能及規劃年產能及規劃產業化情況產業化情況下游應用下游應用日本納博特斯克-2003精密減速器、液壓機器、鐵路車輛用設備、航空機械等46.952022年減速器產能106萬件，預計2024年達到149萬件，2026年達到206萬件，2030年達到234萬件成熟機器人中國環動科技雙環傳動 2020機器人關節高精密減速器、高精密液壓零部件4.572022年RV減速器年產能約10萬臺，產能有擴充計劃產品已基本覆蓋國內主流機器人客戶機器人中國珠海飛馬-2008諧波

82、減速器、工業機械用減速器、齒輪/軸等零部件未披露未披露已形成批量生產機器人日本住友重機械-1888船舶、環境設備以及各種工業機械(減速機、塑料加工機、工業起重機等)未披露未披露成熟機器人和自動化領域中國秦川機床-1998機床、減速器、滾動功能部件等未披露2023年機器人關節減速器產能為6-9萬套國內唯一的全系列（5Kg-800Kg）RV減速器產品供應商，在中大規格領域的優勢明顯機器人中國中大力德-2006機械傳動與控制關鍵零部件2.03智能執行單元生產基地項目已于2022年底達到預定可使用狀態，新增精密減速器(未拆分RV減速器)產能30萬臺；大型RV減速器生產線項目項目預計2025年底達產，可

83、新增5000臺大型RV減速器產能；公司擬發行可轉債投入機器人本體組件、配件及智能執行單元生產線項目，繼續擴充RV減速器產能RV減速器以微小型為主，同時正在研制大規格型號，可用于大負載工業機器人工業機器人和工業自動化領域中國南通振康-1993焊接送絲裝置、高精度工業機器人及核心部件等精密自動化產品未披露2018年產能3萬臺，當前產能未披露，2023年3月年產10萬臺精密RV減速機項目開工未披露中國智同科技-2015高精密擺線減速機未披露2022年RV減速器產能7萬臺，2023年完成股權融資，用于年產50萬臺機器人用高精密減速機數字化智能制造基地及工程技術研發中心項目建設已實現產業化應用機器人中國

84、巨輪智能-2001輪胎模具、液壓式硫化機和機器人及智能裝備未披露未披露已取得技術突破，是國內首批獲得CR認證的兩家企業之一機器人中國領鵬智能領益智造 2020精密功能件、結構件、模組及充電器業務的全產業鏈未披露未披露已與香港漢森機器人簽署諒解備忘錄，將就人形機器人的設計優化升級、量產測試等方面展開合作以機器人為代表的高端制造領域中國昊志機電-2006電主軸領軍企業，同時生產轉臺、直線電機、減速器等核心零部件0.00未披露在研，尚未形成銷售機器人 24 速器殼體內壁上的環形內齒圈嚙合，最終行星輪在自轉驅動下將沿著與太陽輪旋轉相同方向在環形內齒圈上滾動，形成圍繞太陽輪旋轉的“公轉”運動；行星輪通過

85、公轉驅動行星架旋轉，行星架與輸出軸聯接，帶動輸出軸輸出扭矩。圖表圖表36：行星傳動機構可按齒輪嚙合方式與基本構件組成進行分類行星傳動機構可按齒輪嚙合方式與基本構件組成進行分類 資料來源：秦大同等現代機械設計手冊（2019），華泰研究 圖表圖表37：NGW 型行星傳動機構型行星傳動機構與行星減速器與行星減速器整體整體結構結構 資料來源：秦大同等現代機械設計手冊（2019），科峰智能招股書，華泰研究 全球全球行星減速器市場規模行星減速器市場規模不足百億不足百億，人形機器人，人形機器人應用應用有望有望釋放市場空間釋放市場空間。根據 QY Research，2022 年全球行星減速器銷量為 540 萬

86、臺，銷售金額為 12.03 億美元，其中中國境內銷量為 232 萬臺，銷售金額為 5 億美元，我國行星減速器市場規模全球占比約 42%。由于工業機器人中關節機器人占比較高，故行星減速器整體工業機器人應用比例較低，但考慮到性價比與體積重量比優勢，行星減速器或有望在人形機器人取得一定應用，如智元機器人、宇樹科技等均有搭配行星減速器，人形機器人產業化或有望打開行星減速器市場空間。類型字母含義例按齒輪嚙合方式NGW、NW、NN、WW、NGWN、N等N-內嚙合；W-外嚙合；G-公用行星輪NGW表示由內嚙合齒輪副(N)、外嚙合齒輪副(W)、公用行星輪(G)組成的行星齒輪傳動機構按基本構件組成2Z-X、3Z

87、、Z-X-V、Z-X等Z-中心輪；X-行星架；V-輸出構架2Z-X表示由2個中心輪、1個行星架組成的行星齒輪傳動機構太陽輪太陽輪行星架行星架行星輪行星輪內齒環內齒環 25 圖表圖表38：2022 年我國行星減速器市場規模全球占比約年我國行星減速器市場規模全球占比約 42%資料來源：QY Research，科峰智能招股書，華泰研究 行星減速器行星減速器具較高技術與工藝壁壘，高端精密行星減速器國產化率較低。具較高技術與工藝壁壘，高端精密行星減速器國產化率較低。行星齒輪傳導裝置設計始于德國，1920s，行星齒輪傳動裝置首次量產，1950s，德國首次研發成功高速大功率行星齒輪減速器，1960s，意大利

88、、英國、蘇聯等國家也陸續研發出低速重載行星減速器。伴隨工業自動化的進程，德國、意大利等國又研制出精密行星減速器。我國行星減速器略滯后于海外，1960s，我國開始研制應用行星減速器，1970s 首次制訂了 NGW型漸開線行星齒輪減速器標準，生產了多種高速大功率行星減速器，1980s 開始生產低速大轉矩的行星減速器，但由于行星減速器，尤其高端精密行星減速器技術難度與工藝壁壘較高，海外龍頭在材料、設計水平、質量控制、精度、可靠性和使用壽命等方面仍具相對優勢，國產化率仍較低。根據 QY Research，2022 年尼得科傳動（原新寶）、紐卡特、威騰斯坦全球市占率合計 35%，其中，尼得科傳動中國市占

89、率約 20%。圖表圖表39：海外龍頭仍居海外龍頭仍居全球行星減速器全球行星減速器優勢地位（優勢地位（2022）圖表圖表40：國內國內行星減速器行星減速器公司公司市占率逼近海市占率逼近海外龍頭（外龍頭（2022）資料來源：QY Research，華泰研究 資料來源：QY Research，華泰研究 0%10%20%30%40%50%60%0510152025201820192020202120222023E2024E2025E2026E2027E2028E2029E(億美元)中國全球中國全球占比尼得科13%紐卡特11%威騰斯坦11%精銳科技7%科峰智能5%其他53%尼得科20%科峰智能12%紐氏

90、達特10%精銳科技7%利茗5%其他46%26 圖表圖表41：國內行星減速器公司已形成一定規模國內行星減速器公司已形成一定規模 注：紐卡特、威騰斯坦均采用集團總營收；科峰智能采用精密行星減速器營收與毛利率；中大力德采用精密減速器營收與毛利率；兆威機電采用微型傳動系統營收與毛利率；海外公司采用 2022 年 12 月 30 日匯率；資料來源：各公司官網，Wind，華泰研究 絲杠：直線運動核心傳動裝置，滾動螺旋精密機械最為常用絲杠：直線運動核心傳動裝置，滾動螺旋精密機械最為常用 絲杠即絲杠螺母副，也即前文所述螺旋機構，可分為普通（滑動）、滾動、靜壓螺旋傳動三類。其中，滑動螺旋機構結構簡單，制造工藝方

91、便，應用最廣；滾動螺旋機構摩擦損失小、傳動效率高，在精密機械中應用廣泛；靜壓螺旋機構性能優異，但技術復雜，應用相對較少。根據滾動體類型不同，滾動螺旋機構又可進一步分為滾珠絲杠、行星滾柱絲杠。國別國別公司公司母公司母公司成立成立時間時間業務范圍業務范圍2022減速器2022減速器營收(億元)營收(億元)2022減速器2022減速器毛利率毛利率年產能及規劃年產能及規劃產業化情況產業化情況下游應用下游應用日本新寶(現尼得科傳動)尼得科1952減速機、沖床22.1未披露未披露成熟機器人、包裝機械、半導體設備德國紐卡特-1928行星減速器等8.9未披露未披露成熟機器人、包裝設備、食品行業、自動化、機床德

92、國威騰斯坦-1949(1979開始布局行星減速器)機電一體化傳動裝置，含高精密行星齒輪箱、完整的機電一體化傳動系統、交流伺服系統和電機38.5未披露未披露成熟機器人、機床、醫療技術、航空航天德國賽威傳動-1931減速器、電機等未披露未披露未披露成熟未披露中國臺灣精銳科技-1987減速器、齒輪齒條、機械手臂等未披露未披露未披露已實現規?；N售未披露中國大陸科峰智能-2010機械傳動與控制應用領域關鍵零部件，含行星減速器、諧波減速器等2.9545%2022年產能約54萬臺，IPO計劃募投建設高精密減速機建設項目，達產后將形成35萬臺精密行星減速器、0.8萬臺工程機械用行星減速器已實現規?；N售移動

93、機器人、新能源設備、高端機床、電子設備、智能交通等中國大陸紐氏達特-2007精密行星減速器未披露未披露未披露已實現規?；N售未披露中國臺灣利茗-1969減速馬達及螺旋齒輪減速機、蝸桿蝸輪減速機、行星式減速機未披露未披露未披露已實現規?；N售未披露中國大陸中大力德-2006機械傳動與控制關鍵零部件2.0313%未披露已實現規?；N售工業機器人和工業自動化領域中國大陸重慶豪能豪能股份2012汽車零部件未披露未披露未披露主要用于新能源汽車領域,已在與潛在機器人客戶進行交流討論新能源汽車中國大陸兆威機電-2001微型傳動系統7.0826.02%當前產能未披露，東莞產業園已建成投產，蘇州工業園在建，預計

94、2024年-2025年建成投產已實現規?；N售汽車電子、智慧醫療、消費電子、工業裝備、智能家居等中國大陸杭齒前進-1997船用齒輪箱及船舶推進系統、工程機械變速箱等未披露未披露未披露試制完成后已投入使用船舶、工程機械、礦山港口等中國大陸寧波東力-1998齒輪傳動設備、電驅動設備、門控系統未披露未披露未披露未披露注塑機電熔膠、礦山、水利、環保等中國大陸豐立智能-1995小模數齒輪、精密減速器及相關零部件未披露未披露未披露未披露電動工具、家居、醫療、汽車座艙，機器人等中國大陸英洛華-1997釹鐵硼永磁材料、電機系列產品以及康復器材產品未披露未披露未披露未披露智能家電、工業自動化、機械制造等 27

95、圖表圖表42：滑動、滾珠、滾柱、靜壓絲杠滑動、滾珠、滾柱、靜壓絲杠性能及應用對比性能及應用對比 資料來源：觀研報告網，中國絲杠行業發展趨勢分析與未來前景預測報告（2023-2030 年），杜興行星滾柱絲杠承載與摩擦特性研究（2021），張全美機械零部件設計 第 2 版（2022），華泰研究 滾珠絲杠滾珠絲杠：工具機械與精密機械中應用最廣泛工具機械與精密機械中應用最廣泛的的機械傳動機械傳動 滾珠絲杠為工具機械與精密機械中應用最廣泛機械傳動滾珠絲杠為工具機械與精密機械中應用最廣泛機械傳動機構機構。滾珠絲杠為滾珠絲杠螺母副的簡稱，屬于滾動螺旋傳動機構（滾動螺旋傳動多數采用鋼球，少數采用滾子，一般指滾

96、動螺旋傳動即指滾珠絲杠傳動），由螺桿、螺母、鋼球、預壓片、反向器和防塵器等組成，完整的滾珠絲杠傳動系統另包括導軌、軸承、聯軸器等零部件。滾珠絲杠傳動效率和傳動精度高，為數控機床、工業機器人等機電一體化設備行程 6m 以下的直線傳動系統使用最為廣泛的傳動形式。滾珠絲杠主要包括內循環、外循環兩類結構。圖表圖表43：滾珠絲杠由滾珠絲杠由螺桿、螺母、螺桿、螺母、滾珠等組成滾珠等組成 資料來源：NSK，華泰研究 滑動絲杠滑動絲杠滾珠絲杠滾珠絲杠滾柱絲杠滾柱絲杠靜壓絲杠靜壓絲杠接觸方式接觸方式面接觸點接觸線接觸無接觸摩擦力摩擦力大小較小極小自鎖性自鎖性完全自鎖，與導程角大小和工作面粗糙度有關無自鎖性，需加

97、裝制動裝置無自鎖性，需加裝制動裝置不能自鎖承載能力承載能力小較大大，一般載荷可達同規格滾珠絲杠的3倍較大，與供油壓力成正比，與轉速無關傳動效率傳動效率低，一般為26%-46%高，一般可達92%-98%較高，摩擦力較小時可達90%可達99%導程精度導程精度低，標準精度250m/300mm，最高精度75m/300mm較高，常為毫米級，最高精度3m/100mm高，定位精度優于1m，最高可達C0級，即3.5m/100mm可以達到極高的定位精度，極小的導程速度速度慢，一般轉速不超過3000RPS較快，額定轉速在3000-5000RPS快，轉速可達6000RPS，直線速度可達2m/s以上，加速度可達到3g

98、摩擦力和速度成正比，低速時幾乎為零，加速度可達10g使用壽命使用壽命磨損快，壽命短磨損小，壽命長壽命相較于同規格滾珠絲杠提高15倍極長微進給微進給難以實現，滑動運動存在爬行現象可實現，滾珠運動的啟動力矩小可實現，滾柱運動的啟動力矩小可實現經濟成本經濟成本較低較高較高初期成本投入高國產化率國產化率充分達60%以上仍處于起步階段仍未得到廣泛應用，國產化率極低適用場景適用場景一般用于沒有較高定位要求且不長時間連續使用的場景，如普通機床的進給傳動，一般機械的絲杠傳動等常作為數控機床傳動系統的核心部件，應用廣泛，主要用于精確定位、汽車轉向、航空航天、醫療設備、食品加工設備和實驗室機械等適用于環境惡劣、高

99、負載、高速等場景，如機器人、航空航天、武器裝備、石油化工等多用于對精度、定位準確度、傳動效率等要求較高的重載大型機械傳動滾珠循環結構滾珠循環結構螺母螺母滾珠滾珠螺桿螺桿 28 圖表圖表44：滾珠絲杠滾珠絲杠按滾珠循環方式可分位按滾珠循環方式可分位內循環內循環結構結構、外循環、外循環結構結構 資料來源：秦大同等現代機械設計手冊（2019），華泰研究 滾珠絲杠滾珠絲杠的的精度精度、剛度剛度為重要選用指標為重要選用指標。精度方面，絲杠精度標準主要分為國內標準與JIS 標準，前者將滾珠絲杠精度等級分為 P1、P2、P3、P4、P5、P7、P10，7 個等級，1級精度最高。后者將絲杠的精度分為 C0、C

100、1、C3、C5、C7、C10，6 個等級，其中 C0、C1、C3、C5，4 個等級為精密滾珠絲杠、C7、C10，2 個等級為普通滾珠絲杠，臺灣還包括 C2、C6 兩個等級。剛度方面，滾珠絲杠的剛度與直徑大小直接相關，直徑大剛度好，但直徑大轉動慣量也增大，故需兼顧二者選取最佳直徑。一般而言，小型加工中心采用32mm、40mm 的滾珠絲杠，中型加工中心選用 40mm、50mm 的滾珠絲杠，大型加工中心采用 50mm、63mm 的滾珠絲杠。此外，滾珠絲杠的主要載荷是軸向載荷（徑向載荷來自臥式絲杠的自重），螺母座結構、絲杠兩端支承形式、絲杠與機床的連接剛度亦會影響絲杠精度與剛度。除精度、剛度外，滾珠絲

101、杠選用也需綜合考慮其使用條件、負載、速度、加速度、最大行程、壽命等因素。圖表圖表45：JIS 標準與國內標準精度等級對比標準與國內標準精度等級對比 注：滾柱絲杠精度可用導程精度評價，導程精度取決于行程偏差和變動量，涉及指標較多，本表僅列示任意 300 行程內與 2弧度內行程變動量以作對比參考；資料來源：南京工藝，銀泰科技，華泰研究 特點螺母尺寸二級分類固定式浮動式螺旋槽式插管式端蓋式基本原理滾珠在循環的過程中始終與絲杠表面保持接觸。在螺母1的側孔內裝有接通相鄰滾道的反向器3。利用反向器引導滾珠4過絲杠2的螺頂部進入相鄰滾道，形成一個循環回路。一般在同一螺母上裝有 24個反向器(稱為24列)，反

102、向器沿螺母周圈方向均分市反向器1與滾珠螺母上的安裝孔有0.010.15mm 的配合間隙，并在反向器外圓弧面上車出對稱圓弧槽，槽內安裝拱形片管4，外有彈套2借助片的彈力，始終給反向器一個徑向推力，使位于回珠槽內的滾珠始終與絲杠3表面保持一定的壓力。從而使槽內滾珠代替了定位鍵面而對反向器起到自定位作用。浮動反向器的優點是，在高額浮動中達到回珠槽進出口的自動對接，通道流暢、摩擦特性較好,更適于高靈敏度和高剛度的精密進給系統在螺母2的外圓表面上銑出螺紋槽,槽的兩端鉆出兩個與媒紋滾道相切的通孔。媒紋滾道內裝有兩個擋珠器4引導滾珠3通過這兩個孔，應用套1蓋住構成滾珠的循環回路。這種結構的特點是工藝簡單,徑

103、向尺寸小、易于制造，但是擋珠器剛性差、易磨損用一彎管1代替螺紋凹槽，彎管的兩端插入與螺紋滾道5相切的兩個孔內，用彎管的端部引導滾珠4進人彎管，構成滾珠的循環回路，再用壓板2和螺釘將彎管固定。插管式結構簡單、容易制造，但是徑向尺寸較大，彎管端部用作擋珠器比較容易磨損在螺母3上鉆出縱向孔作為滾子回程滾道，在螺母兩端的端蓋4上銑出短槽與螺紋滾道和縱向通孔相切，引導滾珠進出通道構成滾珠循環回路。滾道半徑為滾珠直徑的1.4-1.6倍，端蓋式結構緊湊，工藝性好，承載大，但滾道吻接和彎曲處圓角不易做雅確而影響其性能，故應用較少常以單螺母形式用作升降傳動機構圖例小大滾珠在循環過程中始終與絲杠表面保持接觸的循環

104、方式稱為內循環方式。內循環方式滾珠循環的回路短、流暢性好、效率高，徑向尺寸小，其缺點是反向器加工困難,裝配、調試不容易，承載小，主要用于微型滾珠絲杠副或普通滾珠絲杠副，適用于高靈敏、高精度、高剛度的進給定位系統，不宜用于重載傳動內循環結構內循環結構滾珠在循環的過程中,有一段離開絲杠的表面,這種循環的方式稱為外循環。外循環承載大，結構制造工藝簡單，使用較為廣泛，但缺點是滾道接縫處很難做得平滑，形響滾珠滾動的平穩性，甚至發生卡珠現象，噪聲也較大，一般適用于重型載荷、高速運動及精密定位系統，在大導程、多頭螺紋中獨具優勢外循環結構外循環結構C0C0C1C1C3C3C5C5C7C7C10C103.558

105、1860210P1P1P2P2P3P3P4P4P5P5P7P7P10P106812162352210C0C0C1C1C3C3C5C5C7C7C10C103468P1P1P2P2P3P3P4P4P5P5P7P7P10P1045678JISGB/T任意300行程內行程變動量(任意300行程內行程變動量(m）m）2 2弧度內行程變動量(弧度內行程變動量(m）m）JISGB/T 29 圖表圖表46：機床與工業機器人對滾珠絲杠副精度等級要求相對高機床與工業機器人對滾珠絲杠副精度等級要求相對高（按國內標準）（按國內標準）資料來源：秦大同等現代機械設計手冊（2019），南京工藝官網，華泰研究 滾珠絲杠下游滾

106、珠絲杠下游主要主要應用應用于于機床機床、機器人等領域，價值量占比約、機器人等領域，價值量占比約 2%3%。根據 2020 金屬加工論壇，機床為滾珠絲杠下游主要應用領域，占比約 21%，此外，機器人、航空航天、汽車等應用占比亦較高。結合數據可獲取性與時效性，我們選取車床領軍企業浙海德曼、國內機器人領軍企業埃斯頓分析滾珠絲杠價值量占比，綜合來看，滾珠絲杠價值量整機占比約 2%3%。圖表圖表47：我國我國滾珠絲杠下游主要應用于滾珠絲杠下游主要應用于機床（機床（2020）圖表圖表48：全球滾珠絲杠下游主要應用于工業生產領域全球滾珠絲杠下游主要應用于工業生產領域（2022）資料來源：2020 金屬加工論

107、壇，華泰研究 資料來源：Verified market research，華泰研究 圖表圖表49：滾珠絲杠在臥式車床中的應用滾珠絲杠在臥式車床中的應用 圖表圖表50：滾珠絲杠在前驅滾珠絲杠在前驅 SCARA中的應用中的應用 資料來源：趙晶文金屬切削機床（第 3 版）（2019），華泰研究 資料來源：龔仲華ABB 工業機器人應用技術全集（2020），華泰研究 12/34571012/34571012/345710 x切削xyz機床uv曝光設備xxyzzxyxyzzw探測器xyz裝配 w其他x裝配 z其他xzxy繪圖機xyz沖壓機xyw坐標坐標軸軸通用/專用器械冶金設備圖像處理設備橡塑機械三位測量

108、儀電動注塑機化學處理設備引線焊接機電子零件插孔機印刷板開孔機半導體/印刷板制造設備主機類型主機類型坐標坐標軸軸精度等級精度等級精度等級精度等級NC機械精度等級精度等級NCCNC機床主機類型主機類型坐標坐標軸軸一般機械車床磨床鏜床坐標鏜床銑床鉆床加工中心工業機器人主機類型主機類型直角坐標型圓柱坐標型電火花機床激光加工機床NCCNC機床垂直多關節型普通通用機床三坐標測量機數控機床21%機器人與生產線19%航空航天/軍工13%汽車12%軌道交通11%3C消費電子9%電動注塑機8%電動缸私服驅動6%其他1%工業生產32%電子與半導體15%航空與國防14%汽車11%電力與能源5%其他23%30 圖表圖表

109、51：滾珠絲杠在機床中的價值量占比約滾珠絲杠在機床中的價值量占比約 3%圖表圖表52：滾珠絲杠在工業機器人中的價值量占比約滾珠絲杠在工業機器人中的價值量占比約 2%注：采用浙海德曼 2017-2019 年各類原材料采購占比平均；浙海德曼招股書披露公司主軸部件、刀塔部件、尾座部件實現自產，實際絲杠價值量占比或略低于3%資料來源：浙海德曼公告，華泰研究 注：采用埃斯頓 2021-2022 年各類原材料采購占比平均，剔除電子元器件、磁鋼、其他（主要為工業授權費）三類非工業機器人零部件相關原材料支出，但公司自動化核心部件及運動控制系統實現自產，絲杠實際價值量占比或低于 2%資料來源：埃斯頓公告，華泰研

110、究 我國我國滾珠絲杠市場規模滾珠絲杠市場規模超超 300 億元，億元，全球全球占比約占比約 20%。根據觀研報告網，2022 年，全球滾珠絲杠市場規模約為 230.5 億美元，我國滾珠絲杠市場規模全球占比 21%，達 47.5 億美元，按照 2022 年平均匯率計算，約合人民幣 320 億元。圖表圖表53：我國滾珠絲杠市場規模超我國滾珠絲杠市場規模超 300 億元，全球占比約億元，全球占比約 20%注：采用 2022 年平均匯率計算；資料來源：觀研報告網，華泰研究 滾珠絲杠過半市場仍待國產化滾珠絲杠過半市場仍待國產化。根據 Gartner Intelligence，我國為全球機床產值最大、消費

111、規模最大國家，滾珠絲杠下游最大應用領域即為機床，機床行業高端化有望提升中高端滾珠絲杠需求。根據 2020 金屬加工論壇，滾動功能部件采用比例在 40%以上的企業中，經濟型滾動功能部件國產化率約為 52%，中高檔型滾動功能部件國產化率約為 48%，考慮到金屬加工論壇樣本局限性，過半市場或仍待國產替代。數控系統24%鑄件15%鈑金件8%氣動元件4%電氣元件4%導軌5%軸承3%泵類4%卡盤2%刀架分度盤2%絲桿3%其他26%減速機55%機器人鋁制金屬結構件43%絲桿2%0%5%10%15%20%25%05010015020025020182019202020212022(億美元)全球中國全球yoy中

112、國規模全球占比中國yoy 31 圖表圖表54：經濟型滾珠絲杠采用比例經濟型滾珠絲杠采用比例40%的企業約的企業約 52%采用采用國產國產 圖表圖表55：中高檔型滾珠絲杠采用比例中高檔型滾珠絲杠采用比例40%的企業約的企業約 48%采用采用國產國產 資料來源：2020 金屬加工論壇、華泰研究 資料來源：2020 金屬加工論壇、華泰研究 圖表圖表56：國內漢江機床滾珠絲杠市占率居前，但營收規模遠小于海外國內漢江機床滾珠絲杠市占率居前，但營收規模遠小于海外龍頭龍頭 注：NSK 產能規劃為 2021 年報披露，漢江機床產能為官網披露（官網頁面創建時間為 2014），貝斯特產能數據為 2023 半年報披

113、露，恒立液壓產能數據為定增預案披露；采用 2022 年 12 月 30 日匯率；資料來源：各公司官網，Wind，華泰研究 行星滾柱絲杠：行星滾柱絲杠：性能更佳的螺旋傳動機構，性能更佳的螺旋傳動機構，人形機器人打開市場空間人形機器人打開市場空間 行星滾柱絲杠行星滾柱絲杠為為性能更佳性能更佳的螺旋傳動的螺旋傳動。除滾珠絲杠外，行星滾珠絲杠也屬滾動摩擦螺旋傳動，其與滾珠絲杠的主要區別在于負載的傳遞單元使用螺紋滾柱，而非滾珠。相較滾珠絲杠，行星滾柱絲杠主要優點包括：1）接觸點數量多，能夠承受更高的靜態負載和動態負載，靜載為滾珠絲杠的 3 倍，壽命為滾珠絲杠的 15 倍；2）具有更強的剛度和抗沖擊能力；

114、3）可以提供更高的轉速及更大的加速度，加速度最高可達 3g；3）螺紋傳動螺距設計范圍更廣，導程更小，一般導程可做到 1mm，微分絲杠可以到 0.1mm 或更低。行星滾柱絲10%30%36%19%6%19%26%36%14%5%0%5%10%15%20%25%30%35%40%019%20%39%40%59%60%79%80%100%國產進口0%5%10%15%20%25%30%35%40%019%20%39%40%59%60%79%80%100%國產進口國別國別公司公司成立成立時間時間業務范圍業務范圍2022營收規模2022營收規模(億元)(億元)綜合綜合毛利率毛利率產能建設與產業化情況產能建

115、設與產業化情況下游應用領域下游應用領域日本THK1971直線運動系統206.127%未披露半導體設備、機床、工業機器人等日本NSK1916軸承、汽車零部件、精密機械產品、電子應用產品等，為日本第一大軸承企業491.220%計劃滾珠絲杠2026年產能達到1000萬個電剎車日本Kuroda1925驅動系統(滾珠絲杠等)、模具系統、機工計量系統11.924%未披露未披露美國Nook1969線性運動解決方案未披露未披露未披露未披露德國BoschRexroth1795工業和行走機械自動化解決方案522.4未披露未披露自動化、搬運、工程設計、醫療技術中國臺灣銀泰1990滾珠導絲桿、精密絲桿花鍵、線性導軌、

116、滾珠花鍵和線性模組，精密機械關鍵性零部件未披露未披露未披露機床、放電加工機、線切割機、塑膠注塑機、半導體設備、精密定位及其他各式設備與機器中國臺灣上銀科技1989傳動控制產品與系統67.137%未披露未披露中國大陸南京工藝1952滾動功能部件未披露未披露未披露未披露中國大陸秦川機床(漢江機床)三五計劃時期(漢江機床)機床、減速器、滾動功能部件等(絲杠市占率國內第一)41.019%漢江機床具備年產各類滾珠絲杠20萬副、滾珠直線導軌10萬米的生產能力(官網2014年數據)五軸機床、新能源汽車(轉向、剎車、駐車系統)、自動化等高端制造領域中國大陸博特精工1966滾動功能部件未披露未披露未披露未披露中

117、國大陸貝斯特(宇華精機)2022(宇華精機)精密零部件和智能裝備及工裝產品11.034%滾珠絲杠副、直線導軌副等產品首臺套已實現成功下線，部分產品已在送樣驗證過程中高端機床領域、半導體裝備產業、自動化產業、機器人領域中國大陸恒立液壓1990液壓元件、精密鑄件、液壓系統82.041%項目在建，達產后將形成年產能10.4萬根標準滾珠絲桿電動缸、4,500根重載滾珠絲桿電動缸、750根行星滾柱絲桿電動缸、10萬米標準滾珠絲桿、10萬米重載滾珠絲桿未披露中國大陸恒而達1995金屬切削工具及配套智能數控裝備、高精度滾動功能部件4.829%未披露未披露中國大陸鼎智科技2008微特電機為主要構成的定制化精密

118、運動控制解決方案3.255%未披露未披露中國大陸長盛軸承1995自潤滑軸承及高性能聚合物未披露未披露產能未披露；已經取得商用車主機廠定點，其他乘用車客戶正在開發過程中商用車變速箱，乘用車制動、轉向及駐車系統 32 杠性能顯著優于滾珠絲杠，但行星滾柱絲杠技術復雜，加工精度要求高，制造難度大，目前主要用于精度與負載要求較高的航空航天、汽車、油氣等領域。根據 Acute Market Research，2021 年，航空航天、汽車為滾柱絲杠全球主要應用領域，應用占比達 45%。圖表圖表57：行星滾柱絲杠行星滾柱絲杠滾動體為滾柱滾動體為滾柱 資料來源：杜興行星滾柱絲杠承載與摩擦特性研究（2021），華

119、泰研究 標準式行星滾柱絲杠應用最為廣泛。標準式行星滾柱絲杠應用最為廣泛。按照結構和運動特點，行星滾柱絲杠可分為標準式行星滾柱絲杠、反向式行星滾柱絲杠、循環式行星滾柱絲杠、差動式行星滾柱絲杠和軸承環式行星滾柱絲杠五種形式，其中，標準式為目前應用最廣泛類型，其他 4 種類型均是為適應于不同應用環境而在其基礎上演變而來。圖表圖表58：行星滾柱絲杠可分為行星滾柱絲杠可分為標準式、反向式、循環式、差動式和軸承環式五種形式標準式、反向式、循環式、差動式和軸承環式五種形式 資料來源：王家健行星滾柱絲杠設計（2020），柯浩行星滾柱絲杠傳動精度分析與設計（2020），華泰研究 行星滾柱絲杠技術壁壘較高，行星滾

120、柱絲杠技術壁壘較高，工件材料、熱處理工藝、磨削工藝等均影響加工質量工件材料、熱處理工藝、磨削工藝等均影響加工質量。滾柱絲杠加工難度較大零件主要為絲杠、滾柱、螺母、內齒圈；螺紋加工、齒輪加工為最重要制備步驟，工件材料、熱處理方式、磨削工藝參數、刀具材料、磨削力變形及磨削熱變形等因素均會影響加工質量。滾柱滾柱保持架保持架齒圈齒圈螺母螺母彈性擋圈彈性擋圈標準式行星滾柱絲杠 標準式行星滾柱絲杠 反向式行星滾柱絲杠 反向式行星滾柱絲杠 循環式行星滾柱絲杠循環式行星滾柱絲杠差動式行星滾柱絲杠差動式行星滾柱絲杠軸承環式行星滾柱絲杠軸承環式行星滾柱絲杠圖例圖例結構結構絲杠通常作為動力輸入端，只繞自身軸線轉動；

121、螺母通常與負載連接，只沿自身軸線移動；滾柱在絲杠的作用下在螺母和絲杠之間做行星運動和軸向移動；內齒圈固連在螺母上，滾柱端齒與內齒圈嚙合保證滾柱在螺母上為滾動，滾柱與螺母相對軸向位移為零，與螺母一起沿軸向移動與標準式行星滾柱絲杠的差別在于螺母作為動力輸入構件，繞自身軸線旋轉，絲杠作為執行部件，沿軸向移動；絲杠兩端增加齒輪替代內齒圈與滾柱端齒嚙合，保證滾柱在絲杠上為滾動，滾柱與絲杠沒有相對軸向位移，一起沿軸向移動與標準式行星滾柱絲杠的差別在于取消了滾柱端齒和內齒圈，兩端增加了凸輪環；螺母在凸輪位置沿軸向開有凹槽。滾柱在絲杠和螺母之間做行星運動和軸向移動，滾柱每繞絲杠軸線旋轉一周在凸輪的作用下被擋入

122、螺母凹槽與絲杠脫開嚙合，然后在軸向上回到起始位置再重新與絲杠嚙合，如此循環往復，凸輪的作用類似滾珠絲杠返回器的作用與標準式行星滾柱絲杠的差別在于取消了滾柱端齒和內齒圈，滾柱為分段形式，兩段螺紋直徑不同，分別與螺母和絲杠嚙合，而且滾柱和螺母螺紋的螺旋升角為零，即為環形槽結構，所以滾柱和螺母之間沒有相對位移，在絲杠作用下同時沿軸向移動，結構上相對以上幾種類型更加簡潔絲杠將動力傳給滾柱，再由滾柱傳給螺母，螺母可以繞軸線自由轉動，兩端與推力圓柱滾子軸承連接，動力由推力圓柱滾子軸承傳到與殼體固定連接的端蓋上。滾柱不做行星運動只繞軸線固定旋轉，兩端軸頸通過滾針軸承安裝在兩端端蓋的軸承座孔中特點特點滾柱支架

123、安裝在螺母上，高精度大負載、高速、高加速度，且適用于環境惡劣場合可通過較小的導程實現更高的額定負載，從而降低驅動扭矩，可將其螺母作為電機轉子實現電機和絲杠一體化設計；但滾柱支架與絲杠固定，滾柱相對于螺母軸向運動，行程受限于螺母長度滾柱安裝在保持架上，定位精度、剛度、負載力高，適用于中低速；但其凸輪環結構會產生振動沖擊，存在噪音問題可以獲得更小的導程；但在其運動過程中，螺紋會產生滑動現象，在重載情況下，容易產生磨損，導致精度喪失，可靠性降低等問題承載能力高、減小了各構件間的磨損，增大了傳動效率；但其存在著結構復雜，徑向尺寸大，制造成本高等缺點應用領域應用領域各種重載、高速、高加速度、尺寸空間緊湊

124、的應用場合，如精密機床、機器人、軍工裝備等領域，是目前應用最廣泛的類型主要用于中小負載、小行程和高速的應用場景，如一體化的電動缸主要應用于要求高剛度、高承載、高精度的場合，如醫療器械、光學精密儀器等領域適用于傳動比較大，承載能力較高的應用場合其主要適用于高承載、高效率等場合，如石油化工、重型機械等領域 33 工件材料：工件材料：行星滾柱絲杠的絲杠、滾柱及螺母的螺紋滾道會受到連續性、周期性的振動、沖擊及摩擦，故應選擇硬度高、耐磨性強、抗疲勞性強、承載力高及溫度適應性較好的材料，此外，不同零部件需針對性選材。熱處理工藝熱處理工藝：可分為兩大類：預備熱處理和最終熱處理，前者改善絲杠切削性能、消除殘余

125、應力以及為最終熱處理做準備，主要工藝包括調質、退火、正火、時效處理等；后者提高螺紋的表面硬度以及耐磨性。熱處理工藝直接影響行星滾柱絲杠的精度及可靠性。磨削工藝磨削工藝：行星滾柱絲杠螺紋牙經過熱處理后擁有較高硬度，螺紋加工通常采用磨削方法，用砂輪代替車刀、銑刀。螺紋磨削精度受磨削工藝參數、砂輪參數、磨削力與磨削熱、磨削液的選用及數控磨床綜合性能等因素的影響，故對相關設備、工裝及磨削工藝方案要求均較高。行星滾柱絲杠行星滾柱絲杠全球全球市場規模市場規模僅約僅約 3 億美元億美元，人形機器人有望打開天花板。，人形機器人有望打開天花板。根據persistence market research，2023

126、 年全球行星滾柱絲杠市場規模預計可達 3.0 億美元，預計 2033 年將達到 5.6 億美元。長期維度，行星滾柱絲杠承載高、精度高、抗沖擊能力強、轉速與加速度大，有望廣泛應用于人形機器人，特斯拉 Optimus 線性關節即采用行星滾柱絲杠，隨人形機器人滲透率提升，行星滾柱絲杠市場空間有望打開。圖表圖表59：特斯拉擎天柱機器人線性關節采用行星滾柱絲杠特斯拉擎天柱機器人線性關節采用行星滾柱絲杠 資料來源：TESLA 2022 AI DAY，華泰研究 全球行星滾柱絲杠市場集中度較高，海外龍頭占據主要市場份額。全球行星滾柱絲杠市場集中度較高，海外龍頭占據主要市場份額。全球行星滾柱絲杠市場集中度較高，

127、根據 Acute Market Report，龍頭企業占據全球行星滾柱絲杠約 60%-70%份額。國內市場亦基本由國外企業主導，根據E 公司滾柱絲杠產品營銷策略研究，2021年海外龍頭國內市占率約 80%。相較于海外龍頭，國內公司產品研制及應用尚處于起步階段，產業化程度猶待提升。2222行星滾柱反向式行星滾柱絲杠 34 圖表圖表60：國內市場海外公司滾柱絲杠銷售量占比約國內市場海外公司滾柱絲杠銷售量占比約 80%（2021）資料來源：王有雪E 公司滾柱絲杠產品營銷策略研究（2022），華泰研究 圖表圖表61：海外滾柱絲杠企業成立時間早、應用范圍廣，已建立領先優勢海外滾柱絲杠企業成立時間早、應用

128、范圍廣，已建立領先優勢 注：恒立液壓產能數據為定增預案披露；采用 2022 年 12 月 30 日匯率；資料來源：各公司官網，Wind，華泰研究 靜壓絲杠：靜壓絲杠：多用于重載大型機械傳動，多用于重載大型機械傳動，技術壁壘較高技術壁壘較高 靜壓絲杠即將靜壓原理應用于螺旋傳動中。靜壓絲杠即將靜壓原理應用于螺旋傳動中。靜壓絲杠通過油壓/氣壓在絲杠和螺母的接觸面之間產生一層保持一定厚度且具有一定剛度的壓力油膜/氣膜，使絲杠和螺母之間的摩擦大幅降低，也可將靜壓絲杠理解為采用靜壓流體潤滑的滑動絲杠。靜壓絲杠螺紋牙型與標準梯形螺紋牙型相同，但牙型高于同規格標準螺紋的 1.52 倍，以獲取良好油封并提高承載

129、能力。根據支撐流體不同，靜壓絲杠可分為液體靜壓絲杠與氣體靜壓絲杠。根據支撐流體不同，靜壓絲杠可分為液體靜壓絲杠與氣體靜壓絲杠。液體靜壓絲杠的絲杠與螺母以油膜相隔，氣體靜壓絲杠則以氣膜相隔，由于空氣的可壓縮性較強，氣膜厚度比油膜小，因此氣體靜壓絲杠定位精度更高，但剛度和承載能力相應降低；此外，相較于液體靜壓絲杠，氣體靜壓絲杠裝置簡單，不存在回流裝置，也無環境污染。但氣體靜壓絲杠精度要求高，加工較液體靜壓絲杠更為困難，應用較少。Rollivis28%GSA28%Ewellix10%Rexroth14%南京工藝9%博特精工9%CMC1%優仕特1%國別國別公司公司成立時間成立時間業務范圍業務范圍行星滾

130、柱絲杠種類行星滾柱絲杠種類研制進程研制進程下游應用下游應用瑞士Rollivis SA（GSA收購)1970行星絲杠標準式、循環式、反向式、微分式已批產機器人、航空、火箭、衛星、國防、能源、醫療、機床瑞士GSA1982滾柱絲杠標準式、循環式、反向式已批產機床、機器人、汽車、航空航天瑞典Ewellix(隸屬Schaeffller)原SKF線性傳動事業部，成立超50年線性運動及驅動解決方案標準式、循環式、反向式已批產塑料成型、拉床、閥門、機床、鋼鐵工業、輪胎工業、軍飛、坦克、火箭、雷達、船舶、核工業德國Rexroth1795工業和行走機械自動化解決方案，覆蓋液壓系統、線性傳動等未披露已批產自動化、搬

131、運、工程設計、壓力機中國大陸南京工藝1952滾動功能部件標準式未披露未披露中國大陸博特精工1966滾動功能部件未披露未披露未披露中國臺灣優仕特未披露行星滾柱絲杠未披露已批產航空航天中國大陸恒立液壓1990液壓元件、精密鑄件、液壓系統未披露產能在建，預計將形成750根行星滾柱絲桿電動缸產能未披露中國大陸秦川機床(漢江機床)1965機床、減速器、滾動功能部件等未披露未披露未披露中國大陸新劍傳動1999蝸輪、蝸桿傳動部件和精密零部件標準式、循環式、反向式、差動式建有國內行星滾柱絲杠首條批量化生產線，2022年3月實現批量化生產，產能約350萬套汽車行業、人形機器人、石油滾珠增壓泵行業、工程機械、叉車

132、轉向液壓缸、注塑機液壓缸中國大陸鼎智科技2008微特電機等定制化精密運動控制解決方案未披露微型行星滾柱絲杠已取得一定進展機器人、飛機起落架、部分工業場景中國大陸貝斯特(宇華精機)1997各類精密零部件及工裝夾具未披露暫未實現產業化應用高端機床領域、半導體裝備產業、自動化產業、機器人領域等 35 圖表圖表62：靜壓絲杠靜壓絲杠實物圖實物圖 圖表圖表63：靜壓絲杠剖面圖靜壓絲杠剖面圖 資料來源：Hyprostatik Schnfeld 官網，華泰研究 資料來源：Hyprostatik Schnfeld 官網，華泰研究 液體液體靜壓絲杠靜壓絲杠具摩擦因數小、機械效率高等優點，但尺寸限制其多用于重載大

133、型機械傳動。具摩擦因數小、機械效率高等優點，但尺寸限制其多用于重載大型機械傳動。液體靜壓絲杠主要優點包括：1）摩擦因數很小，僅為 0.0005，小于滾珠/滾柱絲杠，故動力矩很小，傳動靈敏，可避免爬行；2）油膜層可以吸振，提升運動平穩性；3）油液流動可散熱并減少熱變形，提高機床加工精度和表面粗糙度值；4）油膜層有一定的剛度，可減小反向間隙；5）油膜層對誤差起到“均化”作用，使得絲杠的傳動誤差小于絲杠本身的制造誤差；6）螺紋表面不直接接觸，可長期保持工作精度；7）承載能力與供油壓力成正比，與轉速無關。但靜壓絲杠需配備供油系統、尺寸受限、成本較高，且螺母結構復雜、加工困難，故多用于對精度、定位準確度

134、、傳動效率等要求較高的重載大型機械傳動。靜壓絲杠技術難度較高，國內產業化程度靜壓絲杠技術難度較高，國內產業化程度處于較低水平處于較低水平。由于加工要求較高，靜壓絲杠國內生產企業相對較少，根據賴志鋒基于液體靜壓絲杠與液體靜壓導軌的超精密運動系統研究（2016）與 Robert Schnfeld靜壓絲杠：重型機加工中直線電機的替代方案（2021），雖然國內具備一定流體靜壓絲杠研究基礎，也有一定的應用和產品，但仍未實現規?；a，而國外已經有了相對成熟的液體靜壓絲杠生產制造技術，產業化程度相對較高，全球靜壓絲杠主要生產企業包括 Hydrostatik Schnfeld、Zollern 等。36 導向

135、及支承機構：導向及支承機構：配合配合機械機械傳動機構傳動機構傳遞運動及動力傳遞運動及動力 導向及支承機構為機械系統各運動裝置安全、準確完成特定方向運動提供保障。導向及支承機構為機械系統各運動裝置安全、準確完成特定方向運動提供保障。完整的機械傳動裝置除機械傳動機構外，還需導向與支承機構提供輔助，以確保各運動機構得到安全的支承，并能準確地完成其特定方向的運動。導向支承機構的精度、剛度、抗振性、熱穩定性等因素都會影響整個系統的精度、動態特性和可靠性。完成導向及支承功能的主要部件包括導向支承部件、旋轉支承部件等，導軌、軸、軸承為核心零部件。導向支承部件：導向支承部件：支承和限制運動部件按給定的運動要求

136、和規定的運動方向運動，一般稱為導軌副，簡稱導軌。旋轉支承部件：旋轉支承部件：旋轉支承中的運動件相對于支承導件轉動或擺動，按照其相互摩擦的性質可分為滑動、滾動、彈性、氣體（或液體）摩擦支承。旋轉支承一般由軸系零件完成。導軌導軌：支承與引導運動部件沿確定軌跡運動支承與引導運動部件沿確定軌跡運動 導軌為用于支承和引導運動部件沿確定軌跡運動的裝置導軌為用于支承和引導運動部件沿確定軌跡運動的裝置。導軌主要由承導件（工作時固定不動）與運動件（工作時相對承導件作直線或回轉運動）組成，按導軌接觸面的摩擦性質可分為滑動導軌、滾動導軌等。對導軌的一般性能要求為：導向精度高、剛度大、運動輕便平穩、耐磨性好以及結構工

137、藝性好。圖表圖表64：普通滑動導軌綜合性能一般，滾動導軌主要用于精密機械中普通滑動導軌綜合性能一般，滾動導軌主要用于精密機械中 資料來源：吳宗澤等機械設計師手冊（2019），華泰研究 整體式整體式鑲裝式鑲裝式貼塑式貼塑式工作原理和摩擦特性導軌副工作面是混合摩擦狀態，靜、動摩擦因數相差較大，低速時摩擦因數隨速度增加而減小采用鑲銅有色金屬或塑料板，改變導軌基體的摩擦特性，增加耐磨性由工程塑料做成動導軌表面，與金屬制靜導軌的摩擦因數較小，只隨著速度增加面略有增大，但承載能力較差標準部件，滾動體循環運動導向精度導向精度與導軌面和滾動件的精度有關，可達較高精度靈敏度和定位精度較差、不采用減摩措施時，定位

138、精度為0.010.02mm一般好于整體式用聚四氟乙烯軟帶時，定位精度可達0.002mm適當預加載荷,定位精度可達0.10.2pm低速運動平穩性低速時(160mm/min)易產生爬行一般無爬行低速時無爬行，但如預加載荷，可造成靈敏度低甚至出現爬行精度保持性導軌表面淬火可將耐磨性提高12 倍一般好于整體式好維護良好時壽命長，滾動體一般可運行105-108m,淬火鋼導軌修理周期為12-15年抗震性和穩定性交叉特點結構簡單，制造容易，維護簡單，成本低-結構簡單，制造容易，維修簡便，制造成本較低，靜導軌常用鑲鋼式有多種型號，制造較簡單應用廣泛用于普通精度的機械-廣泛用于精密和重型機械，也常用于舊機器導軌

139、的大修用于精密機械導軌動壓導軌動壓導軌液體液體氣體氣體液體液體工作原理和摩擦特性壓力油通過節流器進入導軌承壓面，在任何速度下均為液體摩擦狀態；油膜承載能力大用壓縮空氣經節流器進入導軌面內腔，形成厚約0.020.025mm的氣墊，比液體靜壓導軌摩擦因數小，承載能力低利用導軌面間的相對運動形成壓力油楔，將動導軌浮起，形成液體摩擦綜合了滾動貼塑-鑲鋼導軌的優點，既有靈敏度高又有塑料導軌黏性阻尼的特性利用彈簧的彈性變形來控制微小的位移，其摩擦極小.工作平穩可靠利用磁場的相互作用，將導軌浮起，導軌面不接觸,無摩擦導向精度油膜有均化誤差的作用.精度可達0.0010.006mm/1000mm空氣介質有很好的

140、冷卻作用，減小導軌熱變形,導向精度可達0.00025mm/300mm有浮升現象，導向精度一般高一般較高靈敏度和定位精度微量位移定位精度為0.002mm，摩擦因數很小，約為混合摩擦的百分之一靈敏度很高，定位精度可達0.125m，重復精度0.025um一般較高高高低速運動平穩性低速運動時無爬行，定位精確，速度均勻平穩性很好，低速無爬行不能用于低速無爬行好好精度保持性導軌無磨損，精度保持性好導軌副無金屬接觸，還可以用空氣起凈化作用起動和停止時速度低，不能建立動壓，有磨損好無磨損好抗震性和穩定性油膜有吸振能力可以采用花崗巖做機座，隔振性很好，由于氣隙很小，在很小振幅下已產生接觸，阻尼性強油膜有吸振能力

141、好低-特點制造復雜，調整較難，需要一套較復雜的供油系統需要一套供氣系統，承載能力低,空氣不需回收，不污染環境，結構比液體靜壓導軌簡單-應用用于重型、大型和精密機械，如數控機床多用于數控機床三坐標測量機等只適用于高速運動的主運動導軌，如立式車床的圓周運動導軌用于大型精密機械用于微小位移精密機械用于航天儀器及磁浮列車靜壓導軌靜壓導軌采用精銑、磨削或刮削可達較好的幾何精度在導軌面間放置鋼球，圓柱滾子或滾針使導軌副形成滾動摩擦，適用于高速、高靈敏度的機械或儀器滾動導軌滾動導軌普通滑動導軌普通滑動導軌滑動導軌滑動導軌好用于精密機械導軌滑動導軌滑動導軌其他導軌其他導軌滾動貼塑復合式滾動貼塑復合式彈簧導軌彈

142、簧導軌磁浮導軌磁浮導軌導向精度與導軌面和滾動件的精度有關，可達較高精度適當預加載荷，定位精度可達0.10.2m低速時無爬行,但如預加載荷，可造成靈敏度低，甚至出現爬行維護良好時壽命長，滾動體一般可運行105-108m,淬火鋼導軌修理周期為12-15年較差制造復雜，導軌尺寸越大，成本越高，使用維護簡單，對臟物敏感，必須有較好的防護措施滾動體循環導軌滾動體循環導軌普通滾動導軌普通滾動導軌 37 圖表圖表65：導軌導軌由運動件與承導件組成由運動件與承導件組成 圖表圖表66：導軌在機床上的應用圖例導軌在機床上的應用圖例 資料來源：恒而達官網，華泰研究 資料來源：黃榮億數控機床原理與維護（2010），華

143、泰研究 精密機械精密機械主要應用滾動導軌主要應用滾動導軌，直線運動滾動導軌直線運動滾動導軌配合絲杠完成高精度傳動配合絲杠完成高精度傳動。普通滑動導軌靜摩擦系數大，并且動、靜摩擦系數差值也大，低速易爬行，較少應用于數控機床等對精度要求較高的設備。滾動導軌摩擦因數小，動、靜摩擦因數接近，運動輕便靈活、所需功率小，摩擦發熱少、磨損小、精度保持性好、低速運動平穩性好、移動精度和定位精度均較高，廣泛應用于各類精密機床、儀器中，如低速運動的坐標鏜床、數控機床、工具磨床等。滾動導軌按運動形式可分為直線運動導軌與回轉運動導軌，其中，直線運動滾動導軌與滾珠絲杠組成的機械傳動系統在精密機械中應用最為廣泛。直線運動

144、滾動導軌可進一步按結構分為三角平開式、閉式與鋼絲滾道導軌，三角平開式導軌主要用于機床工作臺，閉式導軌、鋼絲滾道導軌多用于儀器。三角平開式導軌中，滾柱導軌承載力高，多用于大型機床，滾針導軌則多用于尺寸要求較高的機器。圖表圖表67：直線運動滾動導軌可分為三角平開式、閉式、鋼絲滾道三類直線運動滾動導軌可分為三角平開式、閉式、鋼絲滾道三類 資料來源：吳宗澤等機械設計師手冊（2019），華泰研究 承導件承導件運動件運動件滾珠導軌滾珠導軌滾珠和滾柱導軌滾珠和滾柱導軌滾柱或滾針導軌滾柱或滾針導軌交叉滾柱導軌交叉滾柱導軌簡圖簡圖結構特點結構特點1)結構簡單，制造精度高，導軌表面可互相研配；2)剛度和承載能力比

145、滾珠大，但比相同尺寸的滑動導軌稍低(約低25%)；3)滾柱對導軌的平面度較敏感，易產生側向偏移和滑動，直徑越大越顯著；4)多采用淬火鋼導軌。無沖擊載荷，運動不額繁，防護條件較好時可用鑄鐵導軌；1)三角形導軌面上相鄰滾柱的軸線相互成90交叉排列，能承受左右兩方向的水平力，承載能力高，導向性好；2)采用空心滾柱時，抗振性好，并可減小壓痕；3)三角形的導軌面要求加工精度高；應用應用滾柱可用于數控機床、大型數控鉆銑臺、復合加工中心；滾針可用于尺寸有限的機器導軌用于大型坐標鏜床工作臺等的導軌雙三角形雙三角形雙圓弧雙圓弧交叉滾柱交叉滾柱簡圖簡圖導軌面略不同，結構同雙三角形結構特點結構特點1)用鑲條調整間院

146、或預緊，剛度比開式好，結構簡單；2)能承受不大的傾覆力矩；3)摩擦阻力較大，對溫度變化較敏感；1)將截面為雙三角形的直線導軌面改為圓弧，增加了接觸面積，減小了接觸應力；2)可在較長的時間內保持導向精度；3)加工較難；1)在三角形導軌而上相鄰滾柱的軸線互成90交叉排列，各方向的承載能力相同，能承受較大的傾覆力矩；2)剛度好，尺寸緊湊，水平方向剛度高；3)三角形導軌面要求的制遺精度高，導軌面不能互相研配；1)滾道是由淬火鋼絲制成的細圓桿，其有較高的導向精度；2)導軌磨損后容易調整；3)工作壽命長，可以設計成開式或閉式；4)承載能力較??；應用應用常用于儀器，應用較廣泛常用于儀器常用于儀器常用于儀器三

147、角平開式導軌三角平開式導軌1)結構簡單，制造容易；2)對溫度變化不敏感；3)摩擦阻力??；4)承載能力小，剛度較低；常用于輕載機械和儀器，如磨床砂輪架，工具磨床工作臺導軌等閉式導軌閉式導軌鋼絲滾道導軌鋼絲滾道導軌 38 直線運動直線運動滾動導軌對導軌直線度及滾動體尺寸精度要求較高。滾動導軌對導軌直線度及滾動體尺寸精度要求較高。直線運動滾動導軌為點接觸或線接觸，對導軌的直線度和滾動體的尺寸精度要求較高，如精密級機床要求導軌直線度在 10m/m 以內，兩導軌之間的平行度誤差小于 3m/250mm，滾動體直徑差小于 1m，滾柱錐度小于 0.5m，精密儀器要求則更高。圖表圖表68：機床、半導體設備直線運

148、動滾動導軌需求多為精密級及以上機床、半導體設備直線運動滾動導軌需求多為精密級及以上 注：N 為一般級，H 為高級，P 為精密級，SP 超高級，UP 為最頂級；資料來源：恒而達官網，華泰研究 我國直線導軌市場收入全球占比我國直線導軌市場收入全球占比 26%，但中高端仍依賴進口。，但中高端仍依賴進口。根據 QY Research，2020年全球直線導軌市場收入約 20.1 億美元，CR5（THK,Hiwin,NSK,Bosch Rexroth,Schaeffler）達 78%，我國 2020 年直線導軌市場收入約 5.2 億美元，約占全球 26%。而根據恒而達 2022 年 10 月投資者關系活動

149、記錄表，我國直線導軌產品特別是中高端產品嚴重依賴進口，高端產品主要來自日本、瑞士、德國等國家，中端產品來自中國臺灣；同等規格的直線導軌產品，外資價格約為中國臺灣廠商的 3 倍，中國臺灣廠商則約為國產廠商的 3 倍，直線導軌國產替代空間較大。圖表圖表69：2020 年全球直線導軌年全球直線導軌 CR5 78%圖表圖表70：2020 我國直線導軌市場我國直線導軌市場收入約占全球收入約占全球 26%資料來源：QY Research，華泰研究 資料來源：QY Research，華泰研究 加工中心車床磨床鏜床坐標鏜床鉆床電火花加工機沖床激光機木工機數控鉆床攻牙機交換工作臺自動時間校正器線切割機矯正機笛卡

150、爾坐標圓柱坐標線焊機探測器電子元件插件電路板鉆孔機注模機三維測量儀辦公設備輸水系統XY工作臺涂層加工焊接機醫療器械數字轉換器檢驗設備UP SP P H N 機床機床工業機工業機器人器人半導體設備半導體設備精度等級其他設備其他設備機器機器類型類型CR578%其他22%0%5%10%15%20%25%30%35%05101520253035201620172018201920202021E2022F2023F2024F2025F2026F2027F(億美元)全球中國中國占比（右）39 圖表圖表71：導軌配套絲杠應用，絲杠企業一般同時具導軌產能導軌配套絲杠應用，絲杠企業一般同時具導軌產能 注：采用

151、2022 年 12 月 30 日匯率；資料來源：各公司官網，Wind，華泰研究 軸軸：支承旋轉零件，傳遞力與力矩：支承旋轉零件，傳遞力與力矩 軸主要用于支承軸上零件轉動，傳遞力與力矩。軸主要用于支承軸上零件轉動，傳遞力與力矩。軸為機械設備中受軸承支承的重要零件，直接支承旋轉零件，并能傳遞運動和動力，齒輪、車輪、銑刀等均需安裝于軸上才可實現特定功能。按照承載情況不同，軸可分為轉軸、傳動軸、心軸三類，其中，轉軸在機械中最為常用。圖表圖表72：軸可分為轉軸、傳動軸、心軸三類軸可分為轉軸、傳動軸、心軸三類 資料來源：金旭星機械設計基礎（2017），華泰研究 國別國別公司公司成立時間成立時間業務范圍業務

152、范圍2022總營收2022總營收規模(億元)規模(億元)2022綜合2022綜合毛利率毛利率產能情況產能情況下游應用領域下游應用領域日本THK1971直線運動系統206.127%未披露半導體設備、機床、工業機器人等日本NSK1916軸承、汽車零部件、精密機械產品、電子應用產品等，為日本第一大軸承企業491.220%未披露機床、半導體制造裝置、普通產業機器、醫療德國BoschRexroth1795工業和行走機械自動化解決方案522.4未披露未披露自動化、搬運、工程設計、醫療技術德國Schaeffler1883傳動系統和底盤應用的高精度組件和系統、工業應用的滾動/滑動軸承解決方案1173.523%

153、未披露未披露中國臺灣上銀科技1989傳動控制產品與系統67.137%未披露未披露中國臺灣銀泰1990滾珠導絲桿、精密絲桿花鍵、線性導軌、滾珠花鍵和線性模組，精密機械關鍵性零部件未披露未披露未披露未披露中國大陸恒而達1995金屬切削工具及配套智能數控裝備、高精度滾動功能部件4.829%部分規格、系列、型號產品已小批量生產；高精度滾動功能部件產業化項目截至1H23已形成直線導軌年產能74.5萬米，滑塊年產能134萬塊未披露中國大陸貝斯特(宇華精機）2022(宇華精機)精密零部件和智能裝備及工裝產品11.034%滾珠絲杠副、直線導軌副等產品首臺套已實現成功下線，部分產品已在送樣驗證過程中高端機床領域

154、、半導體裝備產業、自動化產業、機器人領域中國大陸秦川機床(漢江機床)三五計劃時期(漢江機床)機床、減速器、滾動功能部件等(絲杠市占率國內第一)41.019%漢江機床具備年產各類滾珠絲杠20萬副、滾珠直線導軌10萬米的生產能力(官網2014年數據)五軸機床、新能源汽車(轉向、剎車、駐車系統)、自動化等高端制造領域中國大陸博特精工1966滾動功能部件未披露未披露未披露未披露中國大陸鼎智科技（一和起）2023(一和起)微特電機為主要構成的定制化精密運動控制解決方案3.255%未披露未披露中國大陸南京工藝1952滾動功能部件未披露未披露未披露未披露簡圖簡圖特點特點鐵路機車輪軸自行車前輪軸齒輪減速器輸出

155、軸汽車傳動軸轉軸轉軸傳動軸傳動軸分類分類軸主要受轉矩，不受彎矩或彎矩很小軸同時承受轉矩和彎矩，機械中最常用軸只受彎矩不受轉矩，轉動心軸受變應力，固定心軸受靜應力；隨轉動零件一起轉動的心軸為轉動心軸，不隨轉動零件轉動的心軸為固定心軸轉動心軸心軸心軸固定心軸 40 圖表圖表73：齒輪減速器軸應用圖例齒輪減速器軸應用圖例（直角斜齒行星減速機直角斜齒行星減速機）資料來源：漣恒精密官網，華泰研究 軸的材料需滿足強度、剛度、耐磨性、耐蝕性要求，可選用碳素鋼、合金鋼、鑄鐵。軸的材料需滿足強度、剛度、耐磨性、耐蝕性要求，可選用碳素鋼、合金鋼、鑄鐵。軸工作時多需應對周期性交變應力，故軸的材料必須具備較高的強度、

156、剛度和韌性，且對應力集中的敏感性低；此外，軸與軸承發生相對運動的表面應具有足夠的耐磨性。軸的常用材料為碳素鋼、合金鋼、球墨鑄鐵。圖表圖表74：優質碳素鋼為應用最廣泛的軸材料優質碳素鋼為應用最廣泛的軸材料 資料來源：吳宗澤等機械設計師手冊（2019），華泰研究 不同領域軸應用差異較大不同領域軸應用差異較大。軸種類繁多，不同應用領域成本占比、國產化率差異較大，如轉軸（鉸鏈）為折疊屏手機關鍵零部件，技術仍待突破；一般減速器轉軸多可實現國產；機床主軸多替換為電主軸，2020 年低/中/高端國產化率分別為 82%/65%/6%2，龍頭企業加速自制進程。2 姜乃群A 智能裝備公司差異化戰略研究（2022）

157、輸出軸輸出軸輸入軸輸入軸抗拉強度抗拉強度 屈服強度屈服強度彎曲疲彎曲疲勞極限勞極限剪切疲剪切疲勞極限勞極限100400420250100250-375390215100170217590295255140100300162217570285245135調質2002172556403552751552151006010024128673554035520010030024128668549033518510022928678551035520510030021926944033518540MnB調質200241286490345195性能接近于40Cr鋼,用于重要的軸10027030090073

158、543026010030024027078557037010022928673559036510030021726968554034519520Cr60滲碳5662HRC6403903051602151006020CrMnTi15滲暖5662HRC108083548030036516510030Cr13調質100241835635395230用于腐蝕條件下的軸6029332193078544028060100277302835685410270100160241277855903702200T45010-160210450310160140110-QT6003-1902706003702151

159、85150-許用彎曲應力/Mpa許用彎曲應力/Mpa用途用途普通碳普通碳素鋼素鋼Q235A熱軋或鍛后空冷1701051257040材料材料牌號牌號熱處理熱處理毛坯直徑毛坯直徑/mm/mm硬度HBW硬度HBW力學性能/MPa力學性能/MPa12070用于不重要或載荷不大的軸優質碳優質碳素鋼素鋼45正火回火1959555應用最廣泛70性能接近40CrNi鋼，用于重載荷軸摻碳淬火回火用于載荷較大，而無很大沖擊的重要軸355SiMn(42SiMn)調質性能接近于40Cr鋼，用于中小型軸73540CrNi調質2851307540Cr調質245鑄鐵鑄鐵用于曲軸、凸輪軸、水輪機主軸等復雜外形的軸合金鋼合金鋼

160、用于要求強度和韌性均較高的鎮2751257538CrMoAIA調質用于要求高的耐磨性、高強度，且熱處理(滲氮)變形很小的軸低溫性能好，用于很重要的軸21038SiMnMo調質275120 41 圖表圖表75：中大力德中大力德齒齒軸軸毛坯毛坯采購成本占比約采購成本占比約 9%圖表圖表76：中高端機床、減速器企業軸加速自制中高端機床、減速器企業軸加速自制 注：采用中大力德 2014-2016 年各類原材料平均采購成本占比數據 資料來源：Wind，華泰研究 資料來源：Wind，華泰研究 軸承軸承：支承：支承旋轉軸及其他運動體，引導運動并承受軸上載荷旋轉軸及其他運動體，引導運動并承受軸上載荷 軸承軸承

161、可分為滑動與滾動軸承可分為滑動與滾動軸承，后者應用更為廣泛后者應用更為廣泛。軸承為用來支承軸或軸上旋轉零件的部件，同時承受軸向負荷與徑向負荷，主要用于保持軸的旋轉精度、減小摩擦和磨損，被稱為“機械的關節”、“機械工業的潤滑劑”。按工作時摩擦性質的不同，軸承可劃分為滑動摩擦軸承（滑動軸承）和滾動摩擦軸承（滾動軸承）兩類。前者結構簡單、易于制造、成本低，承載能力大，有良好的耐沖擊性和吸振性，工作平穩、回轉精度高；但摩擦損耗大，潤滑和維護要求較高，且軸向尺寸較大。后者摩擦阻力小，起動靈活，工作穩定，效率高，能夠在較廣泛的載荷、轉速及工作溫度范圍內工作，但抗沖擊能力較差，高速、重載下壽命較低，且易出現

162、振動、噪聲，徑向外廓尺寸較大?；瑒虞S承一般為非標件，在高速、高精度、重載、徑向尺寸受限或結構上要求剖分等場合下性能較為突出，多在內燃機、機床、蒸汽機等重型機械，以及球磨機、滾筒清砂機、破碎機等低速沖擊性大的機器中使用；滾動軸承則多為標準件，使用較滑動軸承更為方便，應用更為廣泛，一般指軸承即指滾動軸承。圖表圖表77：軸承需承受軸承需承受徑向負荷和軸向負荷徑向負荷和軸向負荷 資料來源：SKF 官網，華泰研究 齒輪毛坯29%齒軸毛坯9%軸承27%箱體26%箱蓋9%公司公司軸情況軸情況主要采購品牌主要采購品牌創世紀主軸主軸、刀庫、轉臺等方面已實現自主化-海天精工公司自制零部件主要包括電主軸電主軸、附件

163、頭、刀庫等，數控系統需要外采-紐威數控車床主軸車床主軸全部自主研發；加工中心主軸加工中心主軸部分自主研發羅翌、惟隆、健椿國盛智科數控系統，主軸主軸、絲桿、線軌等傳動部件，轉臺、刀庫、擺頭、光柵尺、編碼器等功能部件需外采，但直角頭、轉臺、主主軸軸、齒輪箱等專業化、個性化的核心功能部件公司逐步采用自制模式日紳浙海德曼已經實現主軸主軸、刀塔、尾座三大核心部件全部自制-科德數控關鍵功能部件包括電機、電主軸電主軸、傳感系統、銑頭、轉臺等實現自產-宇環數控 磨頭、電主軸電主軸等部件能夠實現自制-秦川機床行星架、行星齒輪、偏心軸偏心軸、針齒殼、擺線輪全部為自制-綠的諧波 原材料采購不包含軸-中大力德 齒軸毛

164、坯齒軸毛坯外采未披露徑向負荷徑向負荷軸向軸向負荷負荷軸向軸向負荷負荷軸軸 42 圖表圖表78：滾動軸承與滑動軸承各有優缺，性價比角度滾動軸承應用更為普遍滾動軸承與滑動軸承各有優缺，性價比角度滾動軸承應用更為普遍 資料來源：中軸協軸承工業官網，西北工業大學機電學院課件，SKF 官網，華泰研究 滾動軸承主要滾動軸承主要由外圈、內圈、滾動體由外圈、內圈、滾動體、保持架組成保持架組成，整體材料要求較高，整體材料要求較高。外圈和內圈統稱為軸承套圈，是具有一個或幾個滾道的環形零件，其中，外圈是指滾道在內表面的軸承套圈，通常裝配于軸頸，并與軸一同轉動，內圈是指滾道在外表面的軸承套圈，通常裝配于軸承座孔內起支

165、承作用。滾動體即裝在內外圈滾道之間的球或滾子，承受來自內外圈之間的載荷，實現軸承的滾動運動，與內外圈點/線接觸。保持架將滾動體均勻隔開，減小滾動體的摩擦和磨損。由于滾動體與內外圈為點、線接觸，接觸應力較大，故內外圈及滾動體的材料需具備較高硬度、接觸疲勞強度以及良好的耐磨性和沖擊韌性，一般采用高碳鉻鋼、滲碳鋼、不銹鋼、耐熱鋼、工具鋼等軸承鋼，陶瓷、塑料、石墨和碳纖維等非金屬材也可作為軸承材料。保持架材料包括鋼板、銅合金、酚醛層壓布管、玻璃纖維增強酚醛樹脂等。動壓滑動軸承靜壓滑動軸承一般無關，特高速時，流動體的離心力要降低承載能力隨轉速增高而降低隨轉速增高而增大與轉速無關不高不高油層有承受較大沖擊

166、力的能力良好一般，受限于流動體的離心力及軸承的溫升不高，受限于軸承的發熱和磨損高，受限于油膜震蕩及潤滑油的升溫高，用空氣做潤滑劑時極高低高高低一般不大，但如潤滑及安裝不當時將劇增較大較低軸承本身功率損失不大，但油泵功率損失較高，總損失或超過液體動壓軸承有限，受限于材料的點蝕有限，受限于材料的磨損長，載荷穩定時理論上壽命無限，但實際受限于軸瓦的疲勞破壞理論上無限較大不大工作不穩定時有噪聲，穩定時基本無噪聲軸承本身的噪聲不大，但油泵有噪聲高，預緊時更高一般一般一般到最高較高較低一般到高較高到最高徑向大小小小軸向(0.2-0.5)d(0.5-4)d(0.5-4)d中等油、脂或固定油、脂或固定液體或氣

167、體液體或氣體一般很小，除非高速一般不大較大最大油質需潔凈，油脂潤滑時只需定期維護要求不高油質需潔凈油質需潔凈，且需經常維護潤滑供油系統很方便，一般不需修復軸頸軸承軸瓦需經常更換，有時需修復軸頸軸承軸瓦需經常更換，有時需修復軸頸軸承軸瓦需經常更換，有時需修復軸頸中等批量生產價格不高較高連同供油系統，價格較高應用廣泛圖例潤滑劑用量維護要求更換易損零件價格應用軸承尺寸功率損失壽命噪聲軸承剛性旋轉精度使用潤滑劑高速、高精度、重載、徑向尺寸受限或結構要求剖分等場合下性能較為突出，多在內燃機、機床、蒸汽機等重型機械，以及球磨機、滾筒清砂機、破碎機等低速沖擊性大的機器中使用滾動軸承滾動軸承滑動軸承滑動軸承不

168、完全液體潤滑軸承完全液體潤滑軸承性質承載能力與轉速關系受沖擊載荷的能力高速性能啟動阻力 43 圖表圖表79：滾動軸承主要由外圈、內圈、滾動體、保持架組成滾動軸承主要由外圈、內圈、滾動體、保持架組成（以深溝球軸承為例）（以深溝球軸承為例）資料來源：NSK 官網，華泰研究 軸承種類繁多，軸承種類繁多，深溝球軸承為最常用滾動軸承。深溝球軸承為最常用滾動軸承。根據軸承工作所能承受的載荷方向，將滾動軸承分為向心軸承和推力軸承，向心軸承主要承受徑向載荷，推力軸承主要承受軸向載荷，向心軸承、推力軸承按照滾動體形狀又可進一步分為向心/推力球軸承、向心/推力滾子軸承，其中，滾子軸承與軸承套圈線接觸，接觸區域大、

169、摩擦大、速度低，但承載能力更高，球軸承則為點接觸，性能相反。在各類軸承中，隸屬于向心球軸承的深溝球軸承應用范圍最為廣泛。圖表圖表80：滾動軸承滾動軸承根據工作時所承受的載荷方向可分為根據工作時所承受的載荷方向可分為向心軸承和推力軸承向心軸承和推力軸承 資料來源：五洲新春招股書，華泰研究 外圈外圈內圈內圈滾動體滾動體(球形球形)保持架保持架滾動軸承滾動軸承向心向心軸承軸承推力推力軸承軸承向心球軸承向心球軸承向心滾子軸承向心滾子軸承推力推力球軸承球軸承推力推力滾子軸承滾子軸承深深溝溝球球軸軸承承角角接接觸觸球球軸軸承承四四點點接接觸觸球球軸軸承承調調心心球球軸軸承承圓圓柱柱滾滾子子軸軸承承圓圓錐錐

170、滾滾子子軸軸承承滾滾針針軸軸承承調調心心滾滾子子軸軸承承推推力力球球軸軸承承推推力力角角接接觸觸軸軸承承推推力力圓圓柱柱滾滾子子軸軸承承推推力力圓圓錐錐滾滾子子軸軸承承推推力力滾滾針針軸軸承承推推力力調調心心滾滾子子軸軸承承單、雙列單、雙列單、雙、四列單、雙、四列單、雙列單、雙列單、雙列 44 圖表圖表81：主要滾動軸承及其特性與應用主要滾動軸承及其特性與應用 資料來源：李會文等機械分析應用基礎（2017），NSK 官網，SKF 官網，人本股份招股書，華泰研究 中國軸承市場中國軸承市場規模規模全球全球領先領先，營收，營收突破突破達達千億千億。根據 SKF 2022 年報口徑，2022 年全球軸

171、承市場規模約 3000 億元，其中，中國市場占比近 1/3，為全球第一大軸承市場。根據中國軸承工業協會口徑，2021 年中國軸承行業主營業務收入達 2,278 億元。圖表圖表82：中國為全球最大軸承市場（中國為全球最大軸承市場（2022）圖表圖表83：中國軸承行業市場營收已突破中國軸承行業市場營收已突破 2000 億元億元 資料來源：SKF 官網，華泰研究 資料來源：中國軸承工業協會，華泰研究 類型類型圖例圖例高速高速性能性能特性及應用特性及應用類型類型圖例圖例高速高速性能性能特性及應用特性及應用深溝球軸承良主要用于承受徑向載荷，也可承受少量雙向的軸向載荷。摩擦阻力小，極限轉速高，結構簡單，價

172、格便宜，應用最多但承受沖擊載荷能力差。適用于高速場合，高速低載時可代替推力球軸承，如汽車、家電、電機、農機、工程機械等領域圓柱滾子軸承良只能承受徑向載荷，且因線接觸，徑向承載能力高。但只能用于剛性較大、對中良好的軸。內圈、外圈可分離，安裝、拆卸方便，尤其是當要求內、外圈與軸、軸承座孔都是過盈配合時更突顯其優點。主要應用于大型電機、機床、工程機械、汽車等領域角接觸球軸承良屬于深溝球軸承變形結構，能同時承受徑向與單向軸向載荷，也可承受純軸向載荷，接觸角越大，軸向承載能力也越大。通常成對使用，對稱安裝。適用于高速、高精度場合以及支承剛性較大且跨距不大的軸。單列角接觸軸承主要應用于機床主軸、馬達、燃氣

173、輪機、離心分離機等領域；雙列角接觸軸承主要應用于油泵、鼓風機、空氣壓縮機、各類變速器等領域圓錐滾子軸承良能承受較大的徑向載荷和單向的軸向載荷，內、外圈可分離，裝拆方便，可以調整軸承的徑向和軸向游隙，通常成對使用，對稱安裝。單列圓錐滾子軸承承受軸向負荷的能力取決于接觸角，接觸角越大，軸向負荷能力也越大。適用于轉速不太高、軸的剛性較好的場合，如于汽車、機床、工程機械、農機等領域調心球軸承中主要承受徑向載荷，也可同時承受少量雙向軸向載荷，不適用于承受純軸向載荷。外圈滾道為球面，其曲率中心與軸承中心一致，內圈、球、保持架可以在軸承中心周圍自由旋轉，具有自動調心性能。適用于多支點軸、彎曲剛度小的軸以及難

174、于精確對中的支承，如紡織機械、糧食機械等領域滾針軸承良只能承受徑向載荷，且徑向承載能力高，在同樣內徑條件下，與其他類型軸承相比，徑向結構緊湊，內圈、外圈可分離，工作時允許內、外圈有少量軸向移動。常用于轉速較低而徑向尺寸受限制的場合推力球軸承差只能承受軸向載荷，且作用線必須與軸線相重合，單列承受單向推力，雙列承受雙向推力；高速情況下，因滾動體離心力大，球與保持架摩擦發熱嚴重，壽命較短?？捎糜谳S向載荷大，轉速不高的場合調心滾子軸承差特性與調心球軸承相同，但具有較大承載能力，適合在重載或振動載荷下工作。調心滾子軸承外圈滾道是球面形，故其調心性能良好，能補償同軸度誤差。一般來說調心滾子軸承所允許的工作

175、轉速較低。主要應用于工程機械、冶金機械、造紙機械、風電等領域中國34%歐洲、中東、非洲23%美國16%東北亞其他14%印度及東南亞8%美洲其他5%050010001500200025000501001502002502012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020 2021(億套)主營業務收入(右軸)產量(億元)45 圖表圖表84：全球軸承市場概覽全球軸承市場概覽 資料來源：SKF 官網，華泰研究 國內軸承企業競爭力增強，但中高端國產化率仍有待提升。國內軸承企業競爭力增強，但中高端國產化率仍有待提升。根據 SKF 官網，中國各類軸承企業全球市占率由 20

176、18 年的 20%提升至 2022 年 25%，全球六大軸承企業（SKF,Schaeffler Group,Timken,NSK,NTN and JTEKT）市占率則從 60%降至 55%。中國軸承企業競爭力有所增強，但銷售市場仍主要在亞洲區域，且從軸承進出口情況來看，進口軸承價格遠高于出口，表明中高端市場或仍為海外企業主導，國產化率有待提升。圖表圖表85：2022 年中國軸承企業全球市占率達年中國軸承企業全球市占率達 25%圖表圖表86：滾動軸承進出口價差仍大滾動軸承進出口價差仍大 注：內圈為 2018 年，外圈為 2022 年 資料來源：SKF 官網，華泰研究 注：海關編碼：8482101

177、0、84821020、84821030、84821040、84821090、84822000、84823000、84824000、84825000、84828000、84829100、84829900；資料來源：海關總署，華泰研究 區域2022市場規模(億元)2022全球占比2022增速市場特征描述最大市場最大下游歐洲、中東、非洲63369923%中西歐市場規模相對大，但長期增速較低，OEM行業主要為輕型汽車、輕型車輛，可再生能源，工業傳動和卡車；東歐、中東、非洲高度依賴工業與汽車后市場，規模雖小，但需求長期增速較高德國、意大利、法國工業、輕型車輛、汽車后市場、工業傳動、新能源美洲566633

178、21%高美國市場貢獻主要需求，輕型汽車、非公路、航空航天OEM需求旺盛；拉丁美洲較依賴于工業和汽車后市場，增速略高于北美美國(75%)、墨西哥、巴西輕型車輛、工業、汽車后市場、非公路、工業傳動中國、東北亞1332146548%中該區域為深溝球軸承最重要的單一市場。此外，該區域擁有全球最高的輕型車輛、卡車、可再生能源、電梯和自動扶梯的軸承需求中國(70%)、日本、韓國輕型車輛、工業、工業傳動、電氣、新能源印度、東南亞2002668%高兩輪車市場的軸承需求最高，印度市場貢獻主要需求，約占區域需求的55%，占全球需求的5%。東南亞在很大程度上依賴于工業和汽車后市場印度(50%)工業、汽車后市場、輕型

179、汽車、兩輪車TOP 6,60%中國企業,20%其他,20%TOP 6,55%中國企業,25%其他,20%(1)(0)00112(30)(20)(10)0102030405060201720182019202020212022(美元/套)(億美元)進口-出口(左)進口額(左)出口額(左)進口單價(右)46 圖表圖表87：國內軸承企業國內軸承企業具有較強專業性具有較強專業性，規模普遍偏低，規模普遍偏低 注：MinebeaMitsumi 軸承相關營收及毛利率采用機械組件業務營收及毛利率；采用 2022 年底匯率；資料來源：各公司官網，Wind，華泰研究 國別國別公司公司成立成立時間時間主營業務主營業

180、務下游應用下游應用主要銷售區域(2022營收占比)主要銷售區域(2022營收占比)2022營業收2022營業收入入(億元)(億元)軸承產品軸承產品營業收入營業收入(億元)(億元)綜合綜合毛利率毛利率軸承軸承毛利率毛利率瑞典SKF1907軸承、密封件、潤滑系統等，為軌交、重工業軸承龍頭應用較為廣泛歐洲/中東/非洲(42%)、美洲(27%)、中國及東北亞(22%)、印度及東南亞(9%)645.5未披露25%未披露德國 Schaeffler 1918傳動系統和底盤用高精度部件及系統、工業用滾動/滑動軸承解決方案應用較為廣泛歐洲(42%)、美洲(22%)、中國(23%)、其他亞太(13%)1173.5

181、未披露23%未披露美國Timken1899工程軸承、工業運動產品(直線運動產品、自動潤滑系統、驅動系統等)應用較為廣泛美國(44%)、除美國外美洲(11%)、歐洲/中東/非洲(22%)、中國(14%)、除中國外的亞太地區(9%)313.2216.129%未披露日本NSK1916工業機械軸承、精密機械和零件、汽車軸承、汽車組件、維修及后市場服務應用較為廣泛日本(33%)、美洲(18%)、中國(20%)、歐洲(14%)等491.2未披露20%未披露日本NTN1918軸承、傳動軸、輪轂軸承、汽車電氣化零件等；輪轂軸承市場份額全球第一，傳動軸市場份額全球第二應用較為廣泛日本(26%)、美洲(32%)、

182、歐洲(20%)、亞洲(22%)405.2未披露16%未披露日本JTEKT1921電動助力轉向、軸承、機床等應用較為廣泛日本(38%)、北美(24%)、歐洲(11%)、亞太(26%)878.6184.015%未披露日本NACHI1928軸承、液壓設備、機器人、刀具、汽車液壓、機床等應用較為廣泛日本(47%)、美洲(14%)、歐洲(6%)、中國(19%)、東盟(14%)135.144.231%未披露日本MinebeaMitsumi1951機械組件、電子設備及組件等，微小型滾珠軸承市場份額全球第一應用較為廣泛日本(28%)、中國(18%)、美國(17%)、歐洲(11%)、泰國(6%)、其他676.6

183、103.317%未披露中國萬向錢潮1994汽車零部件，含萬向節、傳動軸、等速驅動軸、輪轂單元、軸承、制動器等；萬向節及輪轂單元產品居全球領先，國內行業第一汽車中國(88%)140.15未披露13%未披露中國人本股份1997軸承汽車、輕工機械、重型機械及重大裝備等中國(85%)(2021)91.2(2021)78.5(2021)32%(2021)33%(2021)中國國機精工2001軸承（含以航天軸承為代表的特種軸承、精密機床軸承、重型機械用大型軸承、機床用電主軸等）、磨料磨具國防軍工、機床、風電、冶金中國(71%)34.49.824%38%中國五洲新春1999軸承、精密機械零部件和汽車安全系統

184、、熱管理系統零部件汽車、工業機械、新能源、航空航天中國(55%)32.018.918%18%中國新強聯2005大型回轉支承、環鍛件、鎖緊盤風力發電機組、盾構機、港口機械、海工裝備，工程機械中國(99%)26.521.428%30%中國瓦軸B1997軸承，為國內最大的軸承技術與產品研發和制造基地鐵路、冶金、礦山等中國(91%)23.520.519%19%中國龍溪股份1997關節軸承、圓錐滾子軸承、齒輪/變速箱、電腦針織機械，為國內最大的關節軸承供應商和最大出口商工程機械、載重汽車主機市場及航空航天等中國(78%)17.28.524%45%中國光洋股份1995新能源與燃油汽車精密零部件、高端工業裝

185、備及智能機器人零部件及電子線路板、電子元器件汽車發動機、變速器、離合器、重卡車橋、底盤輪轂及新能源汽車電機、減速機中國(90%)14.97.23%12%中國襄陽軸承1993軸承及其零部件，為國內主要的汽車軸承專業生產基地之一汽車中國(47%)11.37.96%3.57%?中國長盛軸承1995自潤滑軸承及高性能聚合物工程機械、汽車、能源、港口機械、塑料機械、農業機械等中國(57%)10.78.729%未披露中國雙飛股份2000供自潤滑軸承解決方案、自潤滑材料汽車制造、工程機械、液壓系統、模具等中國(79%)7.24.826%28%中國雷迪克2002汽車軸承，含輪轂軸承、輪轂軸承單元、圓錐軸承、離

186、合器分離軸承、漲緊輪汽車中國(65%)6.53.729%未披露中國南方精工1998滾針軸承、超越離合器、單向滑輪總成和機械零部件等，為國內滾針軸承龍頭汽車零部件制造、工程機械、電動工具、摩托車零部件制造中國(70%)5.93.631%33%中國蘇軸股份1980滾針軸承汽車、工業自動化、高端裝備、機器人等中國(59%)5.65.033%34%中國寶塔實業1996軸承、船舶電器石油機械、冶金軋機、重載汽車、軌道交通、鐵路貨車等中國(99%)2.51.82%-5%中國申科股份1996厚壁滑動軸承及部套件高速、重載、高精度、大功率的機械設備中國(92%)2.31.120%未披露中國哈軸1950軸承，為

187、我國三大軸承生產基地之一航空、航天、航海、精密機床等未披露未披露未披露未披露未披露中國洛軸1954軸承，為我國三大軸承生產基地之一風力發電、軌道交通、汽車摩托車、礦山冶金等未披露未披露未披露未披露未披露中國浙江天馬2013軸承汽車、軌交、新能源、船舶、機械等未披露未披露未披露未披露未披露中國力星股份2000精密軸承滾動體-中國(70%)9.89.717%17%中國金沃股份2011軸承套圈-中國(55%)10.410.013%13%47 高精機械傳動國產替代高精機械傳動國產替代：材料、設備、工藝、驗證缺一不可材料、設備、工藝、驗證缺一不可 材料：材料：國產材料筑基不國產材料筑基不牢牢 材料為高精

188、度機械傳動機構制備基礎。材料為高精度機械傳動機構制備基礎。綜合各類精密機械傳動系統組成零部件，材料選擇均具較高要求，如：諧波減速器：諧波減速器：需使用高強度、高彈性特種材料制作，尤其是柔輪、軸承材料，一方面需承受較大交變載荷并不斷變形，另一方面還需具較高的硬度以降低磨損，材料材質、疲勞強度要求均較高。根據中大力德 23 年 6 月公告，公司諧波減速器的柔輪、剛輪材料仍需日本進口。滾珠絲杠：滾珠絲杠：高精度滾珠絲杠的要求材料有良好的強度、剛性、耐磨性、耐腐蝕性、沖擊韌性、抗疲勞性和高溫性。行星滾柱絲杠行星滾柱絲杠：絲杠、滾柱及螺母的螺紋滾道會受到連續性、周期性的振動、沖擊及摩擦，故應選擇硬度高、

189、耐磨性強、抗疲勞性強、承載力高及溫度適應性較好的材料，此外，不同零部件需針對性選材。軸承：軸承：滾動體與內外圈點、線接觸，接觸應力較大，內外圈及滾動體的材料需具備較高硬度、接觸疲勞強度以及良好的耐磨性和沖擊韌性，一般采用高碳鉻鋼、滲碳鋼、不銹鋼、耐熱鋼、工具鋼等軸承鋼。材料筑基奠定龍頭企業領先優勢材料筑基奠定龍頭企業領先優勢，國內材料質量仍有待提升，國內材料質量仍有待提升。如，全球軸承龍頭斯凱孚1907 年成立，在積極擴產、加速研發進程的同時持續通過收并購樹立并鞏固龍頭地位，公司收并購開始于 1916 年，首家并購企業即瑞典歷史最悠久的采礦和礦石冶煉公司Hofors Bruk，借 Hofors

190、 Bruk 冶煉優勢，斯凱孚推動軸承用鋼研制，開發出領先世界的純凈鋼生產工藝；根據 Hofors Bruk 官網，目前 Ovako Steel AB 已成為世界領先的滾珠軸承鋼制造廠。全球諧波減速器龍頭哈默納科在柔輪材料上使用疲勞強度較大的特殊鋼，并采用輕合金材料制造波發生器與減速器殼體，材料創新進一步鞏固公司競爭優勢。國內材料已可實現國產化，但在冶金質量的穩定性、材料的純凈度、材料的均勻性等方面仍與海外存在一定的差距。圖表圖表88：國產柔國產柔輪輪斷口上彌散分布著直徑斷口上彌散分布著直徑 3.06.0m 的的 Al2O3 顆粒狀夾雜物顆粒狀夾雜物，影響柔輪抗疲勞性能，影響柔輪抗疲勞性能 資料

191、來源：張朝磊等諧波減速器特殊鋼材質柔輪的組織和力學性能分析（2018），華泰研究 48 圖表圖表89：SKF 通過持續收購壯大業務規模，通過持續收購壯大業務規模，首家收購公司即材料公司首家收購公司即材料公司 Hofors Bruk 資料來源：SKF 官網，華泰研究 工具公司:Cofler&C.S.p.A.(意大利)密封件公司:CR Industries油封件公司:Italian Gallino Gomma S.p.A.(意大利)振動監控公司:Dymac(美國)鋼材高速切割工具公司:Union Butterfield Corp(美國)激光量測儀公司:Fixtur-Laser(瑞典)公司公司成立成

192、立19071916采礦和礦石冶煉公司:Hofors Bruk(瑞典)軸承公司：Hess-Bright(美國)軸承公司:Gr nkvists MekaniskaVerkstad(瑞典)1918滾珠公司:Atlas(美國)1925軸承公司:NordiskaKullager AB(瑞典)1928Compagnie dApplicationsMcaniques(CAM)(法國)1929軸承公司:Seven German(德國)機床公司Lidk pingsMekaniskaVerkstads AB(瑞典)1938軸承公司:Malicet et Blin(MAB)(法國)1954冷軋機公司:J.N.Ebe

193、rle(德國)1957煉鋼廠/冷軋廠:Hellefors(瑞典)1966工具公司:Malcus AB(瑞典)1975螺旋鉆/鋼鐵公司:Sheffield Twist Drill and Steel Company19891988198719861985塑料品公司:Stellana PlastAB(瑞典)擋圈/扣環公司:Waldes TruarcInc(美國)軸承公司:MRC Bearings(美國)3家直線運動公司:Jacob AG(瑞士)Transmatic(瑞典/挪威)Ateco(荷蘭)軸/滾珠螺桿公司:Gamfior(意大利)軸承公司:Steyr WlzlagerGes.m.b.H.(奧

194、地利)飛機用滑動軸承公司:AMPEP P.L.C.(英國)滾動軸承狀態監測:Palomar Technology International(美國)1983擋環/卡環公司:Anderton International(英國)1984F gersten&Co(瑞典)1983擋環/卡環公司:Anderton International(英國)1976汽車部件/備件公司:McQuay-Norris(美國)19901966工具公司:Malcus AB(瑞典)1975螺旋鉆/鋼鐵公司:Sheffield Twist Drill and Steel Company1976紡紗機高速主軸公司:SMM(瑞士)

195、密封件公司:Goetze ElastomereGmbH19941995軸承公司:FLT Poznan(波蘭)1997軸承公司:PT Logam Sari Bearindo(印尼)軸承公司:Lutsk Bearing Plant(烏克蘭)1998機床主軸公司:Russell T.Gilman(美國)2000維修工程咨詢公司:Development Engineering International(蘇格蘭)精確集合校準公司:Machine Support BV(荷蘭)密封系統公司:Machine Support BV(瑞典)診斷設備公司:Diagnostic Instruments Ltd(蘇格

196、蘭)機電一體化公司:Electrac S.A.(法國)2001電主軸/滾珠絲杠公司:GamfiorS.p.A.(意大利)2家可靠性系統服務公司:Delta Consult(荷蘭);Erin Engineering and Research(美國)機電一體化公司:Magnetic Group(瑞士)2家軸承公司:Aerospace Bearings(英國);SBB(保加利亞)滾珠絲杠公司:The Twentieth Century Machine Co.(美國)2003伺服系統公司:Scandrive Control AB(瑞典)鐵路軸承公司:Rolling Stock Supply&Servi

197、ce Pty Ltd(澳大利亞)2004潤滑系統公司:Willy Vogel AG密封件公司:安徽希爾(中國)2005機電一體化公司:Jaeger Industrial Ltd(中國臺灣)潤滑系統分銷商:Vogel(瑞典)2002密封件公司:Macrotech PolysealInc(北美)；航空/機床軸承公司:SNFA SAS(法國)；機床旋轉軸修理升級公司:Precision Balancing&Analyzing(美國)預測性維修公司:Monitek(澳大利亞)密封件公司:Economos Austria Gmbh(奧地利)20062007收購多家公司，包括：臺灣直線導軌公司、法國磁性軸

198、承公司、美國測試與診斷儀公司、加拿大移動交通設備公司、美國預測性維修服務公司美國QPM Aerospace的金屬桿業務集中式潤滑系統公司:Cirval S.A.(阿根廷)20082009收購MacrotechPolyseal Inc剩余股權2021工業咨詢公司:Rubico Consulting AB(瑞典)工業潤滑和機油過濾系統公司:EFOLEX AB(瑞典)2019清潔技術公司:RecondOilSweden AB(瑞典)人工智能預測性維護公司：Presenso Ltd.GLOi；Hofmann Engineering20142013Blohm+Voss Industries Gmb；Ka

199、ydon Corporation軸承公司:General Bearing Corporations(阿根廷)20122010潤滑系統公司:Lincoln Holdings Enterprises(美國)49 設備設備與工藝與工藝：淘金離不開賣鏟人淘金離不開賣鏟人 設備設備性能性能與工藝積累與工藝積累決定零部件加工精度。決定零部件加工精度。高精機械傳動零部件的加工均需較為復雜的工藝流程，如：諧波減速器：諧波減速器：柔輪成型工藝技術壁壘最高，柔輪對材料的加工精度、熱處理等要求均較高，制造工藝復雜；RV 減速器：減速器：工藝與裝配為核心壁壘，RV 減速齒輪對材料表面熱處理等工藝要求較高，且需特殊部件

200、加工和精密裝配技術，以滿足無側隙、微進給的特點；滾珠絲杠：滾珠絲杠：加工工序繁多，極易產生誤差影響螺距精度，相關誤差包括機床傳動誤差、機床幾何誤差、機床系統誤差、工件系統誤差等；行星滾柱絲杠：行星滾柱絲杠：螺紋是實現傳動的核心機械要素，提高螺紋的加工性能是整個工藝流程的重點；螺紋加工、齒輪加工難度較大，熱處理、磨削等工藝要求較高；軸承：軸承：精度、性能和可靠性為三大特征質量指標；其中，精度、性能需要先進生產設備實現，可靠性則一方面取決于材料，另一方面受材料加工工藝，如熱處理、鍛造工藝等的影響。機床機床為為關鍵設備關鍵設備，龍頭淘金者龍頭淘金者亦亦不乏賣鏟人。不乏賣鏟人。機床為機械傳動零部件加工

201、的關鍵，我國雖為全球第一大機床生產國，但整體大而不強，機床數控化率、機床平均加工精度仍有待提升。如前文列示，全球精密機械傳動零部件制造龍頭多為日（哈默納科、納博特斯克等）、美（NOOK、穆格等）、德（博世力士樂、舍弗勒等）企業，無獨有偶，全球機床領軍企業亦多集中于日美德國家，高端機床或對零部件加工精密度的提升起到關鍵作用。精密機械傳動零部件同樣為機床實現高精度加工的關鍵，機床與核心精密零部件可相互促進，國內精密機械傳動零部件多需進口，一方面反映先進設備與工藝的欠缺，另一方面也不利于實現中高端機床的國產替代。此外，部分海外機械傳動零部件龍頭公司同時具機床業務，如滾珠絲杠企業黑天精工（Kuroda

202、）同時開展磨床業務、軸承企業捷太格特（JTKET）同時開展磨床、加工中心和齒輪磨削中心等機床業務、減速器企業尼得科傳動（原新寶）同時開展沖床等機床業務，也或可反向驗證機床與機械傳動零部件間的相互促進關系。工藝重在積累，國產替代任重道遠。工藝重在積累，國產替代任重道遠。綜合國內外核心企業發展，海外龍頭成立時間普遍較早，我國企業雖呈現起步晚、但發展迅速的特征，但工藝積累仍需不斷的迭代驗證，技術人員實踐經驗仍有不足，趕超海外龍頭仍需時間。圖表圖表90：滾珠絲杠螺距精度受機床設備影響較大滾珠絲杠螺距精度受機床設備影響較大 圖表圖表91：我國我國金屬切削機床金屬切削機床數控化率仍有提升空間數控化率仍有提

203、升空間 資料來源：王寶飛精密滾珠絲杠磨削加工熱變形誤差及其試驗研究（2021），華泰研究 注：計算口徑：數控金屬切削機床產量/金屬切削機床總產量；資料來源：Wind，華泰研究 絲杠磨削絲杠磨削加工綜合加工綜合誤差誤差機床誤差機床誤差加工系統誤差加工系統誤差隨機隨機誤差誤差機床傳動誤差機床傳動誤差機床幾何誤差機床幾何誤差機床系統誤差機床系統誤差工件系統誤差工件系統誤差室溫室溫冷卻液冷卻液工件材質不均工件材質不均外界振動干擾外界振動干擾機床主軸到工作臺的傳動誤差機床主軸到工作臺的傳動誤差機床主軸和母絲杠的跳動誤差機床主軸和母絲杠的跳動誤差機床工作臺移動不均勻性機床工作臺移動不均勻性工件安裝定位誤差

204、工件安裝定位誤差機床各部件的受熱變形機床各部件的受熱變形砂輪磨損和砂輪主軸頸受力變形砂輪磨損和砂輪主軸頸受力變形工件的受熱變形和受力變形工件的受熱變形和受力變形工件前道工序誤差復映工件前道工序誤差復映0%10%20%30%40%50%60%1990-011991-091993-051995-011996-091998-052000-012001-092003-052005-012006-092008-052010-012011-092013-052015-012016-092018-052020-012021-092023-05 50 應用場景驗證與積累應用場景驗證與積累：打造閉環的決定性環節

205、打造閉環的決定性環節 應用應用-反饋反饋-迭代為國產替代關鍵環節，國內應用驗證有序推進迭代為國產替代關鍵環節，國內應用驗證有序推進。機械傳動零部件種類繁多，各類零部件應用驗證進程各異，但綜合來看，產業化程度較高的零部件，龍頭企業下游應用場景已打開，國產替代進程有序推進。此外，2023 年 9 月 1 日，工信部等 7 部門印發機械行業穩增長工作方案（20232024 年），提出“鼓勵整零協作，引導整機企業與基礎零部件企業構建成果共創、路徑共探、風險共擔、利益共享的新型合作機制，在零部件研發、試驗檢測等方面實現技術研發與制造工藝提升相結合，增強協同制造能力，共同推動產品產業化，實現提質降本增效”“重點提升工業母機用絲杠、導軌、主軸，農業機械用精密排種器，工程機械用數字液壓件，工業機器人用精密減速器等專用零部件，高端軸承、精密齒輪等通用基礎零部件可靠性、一致性、穩定性”，機械傳動零部件為政策支持重點，應用-反饋-迭代進程有望提速。