1.1 O redutor desempenha funções duplas de redução de velocidade e aumento de torque, com amplas aplicações subsequentes. Como componente fundamental que conecta as fontes de energia aos mecanismos de atuação, os redutores de engrenagem funcionam por meio do engrenamento de engrenagens em múltiplos estágios para reduzir a velocidade de entrada enquanto amplificam o torque de saída, tornando-os indispensáveis em sistemas de transmissão mecânica. Dado que a maioria das máquinas industriais opera sob condições de alta carga e baixa velocidade, onde o acionamento direto do motor primário é impraticável, os redutores de engrenagem são essenciais para alcançar a correspondência entre velocidade e torque. Através de um projeto preciso da relação de engrenagem, eles diminuem proporcionalmente a velocidade de entrada enquanto aumentam proporcionalmente o torque de saída, garantindo o alinhamento ideal entre os parâmetros de potência e os requisitos de carga. Como elemento central da transmissão mecânica moderna, o desempenho dos redutores de engrenagem determina diretamente a eficiência da transmissão, a precisão operacional e a confiabilidade dos equipamentos dos sistemas de energia. Isso os torna insubstituíveis em aplicações críticas, como equipamentos automatizados, máquinas de construção e sistemas de transporte. O mercado de redutores na China apresenta uma tendência constante de crescimento, com uma taxa de crescimento de longo prazo em torno de 5%%. De acordo com dados da Rui Guan Consulting, o mercado de redutores na China atingiu 144,7 bilhões de yuans em 2024, e a taxa de crescimento tem se mantido na faixa de 5% nos últimos anos. Influenciadas pela redução da força de trabalho doméstica e pelo envelhecimento populacional, as empresas manufatureiras estão acelerando a transição para a produção automatizada a fim de reduzir custos trabalhistas e aumentar a eficiência produtiva, o que impulsiona diretamente o crescimento da demanda por componentes essenciais para a automação industrial, como redutores. Ao mesmo tempo, os fabricantes nacionais de redutores estão continuamente aprimorando a competitividade de seus produtos, introduzindo, assimilando, absorvendo e inovando tecnologias estrangeiras avançadas, promovendo a localização e a substituição de produtos e reduzindo gradualmente a dependência de tecnologias estrangeiras. As aplicações de redutores abrangem inúmeros setores e desempenham um papel crucial. Com sua excelente capacidade de carga, confiabilidade, durabilidade e controle preciso de velocidade e torque, os redutores são essenciais para aumentar a eficiência de sistemas de produção inteiros em diversos setores. Suas aplicações incluem principalmente elevação e transporte, cimento e materiais de construção, robótica, mineração pesada, metalurgia e geração de energia, entre outros setores da economia nacional e da indústria de defesa. Dentre esses, elevação e transporte, cimento e materiais de construção e robótica são os principais campos de aplicação para redutores. Com o crescimento econômico sustentado da China e o aprofundamento da automação industrial, o produto interno bruto e o investimento em ativos fixos têm aumentado ano a ano. Como um componente básico fundamental de equipamentos industriais, a demanda de mercado por redutores também tem aumentado constantemente. Os redutores podem ser classificados em três categorias: de uso geral, de uso específico e de precisão. Os redutores são categorizados em três tipos principais: redutores de uso geral, redutores especializados e redutores de precisão. De modo geral, os redutores de uso geral são amplamente aplicáveis, os redutores especializados são projetados sob medida para necessidades específicas, enquanto os redutores de precisão se concentram em fornecer controle de movimento e recursos de posicionamento de alta precisão. Redutores de uso geral são dispositivos de transmissão padrão, projetados principalmente para aplicações de pequeno e médio porte. Amplamente utilizados em caixas de engrenagens industriais, sistemas de transporte e setores relacionados, oferecem precisão de controle limitada, atendendo apenas às necessidades básicas de transmissão de potência da maioria das máquinas. Os principais fabricantes incluem SEW, Siemens, Guomao Co., Ltd., Ningbo Dongli, Jiangsu Tailong e Zhongda Lide. Redutores especializados: Dispositivos de redução de velocidade personalizados, desenvolvidos de acordo com necessidades industriais específicas, geralmente em especificações grandes ou extragrandes, podem ser otimizados para cenários de aplicação específicos ou requisitos da indústria para atender a padrões de desempenho mais elevados e necessidades funcionais especiais, como caixas de engrenagens para geração de energia eólica, caixas de engrenagens metalúrgicas, etc. Empresas representativas incluem China High-Speed Transmission, Hangchi Forward, Weili Transmission, Zhongchi, Jinlei Co., Ltd., etc. Redutores de precisão, caracterizados por baixa folga, alta precisão, longa vida útil e confiabilidade excepcional, são a escolha preferida para aplicações críticas de precisão, como robótica e máquinas-ferramenta de alta tecnologia. Os principais fabricantes incluem HAMERNAK, Nabtesco, Lüde Harmonic e Zhongda Lide. Figura 4: Os redutores são classificados em tipos de uso geral, especializados e de precisão. Redutor geral: Projetado principalmente para aplicações de pequeno e médio porte, essas unidades modulares e seriadas são amplamente aplicáveis em diversos setores. SEW, Siemens, Guomao Co., Ltd., Ningbo Dongli, Jiangsu Tailong, Zhongda Lide e outros redutores especiais: As especificações são principalmente de grande e extra grande porte, em sua maioria produtos não padronizados e específicos para o setor. China reporta sobre transmissão de alta velocidade, Hangchi Forward, Weili Transmission, Heavy Teeth, Jinlei Shares. Dispositivo de redução de velocidade de precisão: Com baixa folga de retorno, alta precisão, longa vida útil e estabilidade confiável, é amplamente utilizado em áreas de ponta, como robótica e máquinas-ferramenta CNC. Hamernak, Nabotsk, Green Harmonics, Zhongda Lide, etc. Fonte: Prospecto da Guomao Co., Ltd., Instituto de Pesquisa de Valores Mobiliários Wanlian. Dependendo de sua estrutura e métodos de transmissão, os redutores de precisão podem ser classificados em redutores harmônicos, redutores RV e redutores planetários de precisão. ① Redutor harmônico: Composto por um gerador de ondas, engrenagem flexível e engrenagem rígida. Com vantagens como tamanho compacto, design leve, alta precisão de transmissão, operação suave e grande relação de transmissão, é particularmente adequado para robôs industriais e robôs humanoides em setores como 3C, semicondutores e dispositivos médicos. É usado principalmente em componentes como braços, pulsos e mãos robóticas. No entanto, suas desvantagens incluem baixa transmissão de torque, transferência de potência ineficiente e vida útil limitada. ② Redutor RV: Este mecanismo de dois estágios combina a transmissão por engrenagem planetária involuta com a transmissão por pinhão cicloidal. Com alta eficiência de transmissão, operação suave, forte capacidade de carga, excelente rigidez e resistência superior a impactos de sobrecarga, é amplamente utilizado em componentes de robôs industriais sujeitos a cargas pesadas, como bases, braços e ombros. No entanto, suas desvantagens incluem estrutura complexa, alta dificuldade de fabricação e custos elevados. ③ Redutor planetário de precisão: compacto, composto por engrenagens planetárias, engrenagem solar e anel de engrenagem interna, com estrutura compacta, alto torque, alta eficiência de transmissão em estágio único, leveza, longa vida útil e isenção de manutenção, etc. É usado principalmente em juntas de rotação do corpo de robôs com baixos requisitos de precisão. Sua limitação é a pequena faixa de relação de transmissão em estágio único. Figura 5: Comparação de três redutores de precisão categoria de redutor característica de projeto mérito desvantagem área de aplicação esquema esquemático redutor harmônico Os principais componentes são o gerador de ondas, a cabine flexível e a cabine rígida. Quando o redutor opera, o gerador de ondas sofre deformação controlável e a potência é transmitida através do engrenamento das cabines flexível e rígida. Alta precisão de transmissão, peso e volume reduzidos, operação suave, grande relação de transmissão. A transferência de torque é relativamente pequena, a eficiência de transmissão é baixa e a vida útil é limitada. Juntas em robôs com cargas mais leves, como antebraço, pulso e mão, são usadas em áreas como aeroespacial, equipamentos de usinagem de precisão e dispositivos médicos. Redutor RV. Inclui principalmente dois tipos de dispositivos de transmissão: transmissão por engrenagem planetária involuta e transmissão por engrenagem planetária cicloidal. A precisão de transmissão é alta, a eficiência de transmissão é alta, a estabilidade de transmissão é alta, a capacidade de carga é forte, a rigidez e o desempenho de impacto de sobrecarga são bons. Estrutura complexa, difícil de fabricar, alto custo e vida útil limitada. O robô possui bases pesadas, juntas grandes, como o braço e o ombro. Redutor planetário de precisão. O design compacto inclui principalmente engrenagens planetárias, engrenagens solares e anéis de engrenagem interna. Os redutores planetários de precisão normalmente têm uma relação de redução de estágio único de 10 ou menos, com o número de estágios de redução geralmente não excedendo três. Transmissão de estágio único com eficiência de 97%, design leve e vida útil de até 20.000 horas — sem necessidade de manutenção. A transmissão de estágio único possui uma faixa estreita de relações de transmissão. Sistemas de transmissão de precisão para robôs móveis, equipamentos de novas energias, máquinas-ferramenta de alta tecnologia e transporte inteligente. Fonte: Prospecto do IPO da Kefeng Intelligence, Instituto de Pesquisa de Valores Mobiliários Wanlian. Figura 6: Comparação dos parâmetros de três redutores de precisão. Indicadores-chave: redutor harmônico, desacelerador RV, redutor planetário de precisão. Eficiência de transmissão: >70% >80% >95%. Precisão de transmissão: ≤60 ≤60 ≤180. Relação de transmissão: 30-160 30-192,4 3-512. Vida útil projetada (h): >8.000 >6.000 >20.000. Rigidez torsional (N·m/min de arco): 1,34-54,09 20-1.176 Torque de saída nominal 10-370 (N·m) 6,6-921 101-6.135 40-1.200 Ruído (dB) ≤60 ≤70 ≤65 Elevação de temperatura (°C) ≤40 ≤45 ≤30 Fonte: Prospecto do IPO da Kefeng Intelligence, Instituto de Pesquisa de Valores Mobiliários Wanlian
