行星滚柱丝杠优点、市场格局、加工工艺及产能分析

主要龙头集中在欧美，以精密加工历史良久著称。

行星滚柱丝杠是一种可将伺服电机的旋转运动转化为直线运动的机械传动装置， 它主要依靠多个滚柱与丝杆、螺母之间的螺纹啮合传动来传递动力，相比传动丝杠等 类似元件，其具有承载能力强、轴向刚度大、传递效率高、使用寿命长、动态性能好、 适用性强和安装维护方便等诸多优点，是智能高端装备的理想功能部件，在精密数控 机床、重型机械、医疗器械、武器装备、航空航天等领域有较强的应用场景。 行星滚柱丝杠受益于体积小、负载高、寿命长等特点，有望在日后人形机器人的 领域被广泛使用。行星式滚柱丝杠含有可与精密研磨的螺丝和螺母啮合的精密研磨 滚柱，能够处理重负荷。与同尺寸同导程的滚珠丝杠相比，滚柱丝杠部件的设计增加了接触点，且接触半径更大。这导致每个接触点的应力更小，并使滚柱丝杠能够承受 更大的负荷。此外行星滚柱丝杠使用寿命更长，从体积、寿命多维度综合，行星滚柱 丝杠在后续精密传动中使用会越来越多。

行星滚柱丝杠包含精密部件较多，下游主要应用在精密机床、机器人、汽车。在 上游环节，行星滚柱丝杠中丝杠选用的材料多为合金结构钢，螺母和滚柱选用的材料 为高碳铬轴承钢;零部件包括丝杠、螺母等关键部件。

当前行星滚柱丝杠与滚珠丝杠均平稳增长，行星滚柱丝杠应用场景更集中。行 星滚柱丝杠全球市场规模在 2022 年达到 12.7 亿美元，2018-2022 年间复合增速达到 4.5%。2022-2029E 年滚珠丝杠的规模也可能保持 6%左右的复合增速，但规模相应更 大，发展更成熟。后续人形机器人产业发展将更多带动行星滚柱丝杠市场增长。

行星滚柱丝杠主要由海外厂商垄断，国内厂商尝试突破。根据第三方研究数据， 行星滚柱丝杠的前四大供应商分别是 Rollvis、GSA、Ewellix、Rexroth，前四名市 占率达到 80%左右，均为海外龙头公司。国内厂商南京工艺、博特精工逐步崭露头角， 依靠较强的性价比优势有一定的市场份额突破，但高端行星滚柱丝杠市场仍有待继 续发力。

主要龙头集中在欧美，以精密加工历史良久著称。Rollvis 公司成立于 1970 年， 是专业设计和生产滚柱丝杠的厂家，高精度产品系列齐全，主要应用于航空航天、军 工设备、钢铁冶金等高端领域，近年也面向普通工业应用批量化供货。GSA 是专业设 计和生产滚柱丝杠的厂家，其研磨级滚柱丝杠产品最具价格竞争力。Ewellix 公司是 第一个设计生产滚柱丝杠的厂家，具有很强的技术积淀，产品主要应用在工业领域， 具备系列齐全的产品范围、全面的销售和技术支持。Rexroth 公司及品牌隶属于博世 力士乐集团，除生产滚柱丝杠外，仍经营生产液压系统、减速机、电控技术以及机电 一体化产品，具有很强的产品拓展研发应用的基础。

份额高度集中，主要是因为行星滚柱丝杠综合加工技术壁垒较高。根据整体的 滚柱丝杠加工流程，丝杠、滚柱、螺母及内齿圈均为加工难度较大的元件。丝杠为带有三角形螺纹牙的细长杆件，内齿圈为壁厚较薄、齿数较多的内啮合尺寸。螺纹和齿 轮的加工精度对行星滚柱丝杠的装配、传动和承载特性产生直接影响，进而影响丝杠 副的使用寿命。良好的加工工艺方案、参数、设备，是控制行星滚柱丝杠副的加工精 度的关键，也是高精度行星滚柱丝杠的技术壁垒所在。

行星滚柱丝杠的主要部件的加工工艺复杂，加工精度是保证其准确装配和精准 传动的必要条件。选择并高效执行提高齿轮的承载能力、抗接触疲劳强度、表面硬度 更高的热处理方式。加工环节难度较大的主要在： 1、 高低温时效：丝杠受到粗车的影响会产生较大的应力集中，需要用高温时效 去除内应力；且丝杠经过高温处理和磨削加工后会产生盈利甚至表面裂纹， 需对丝杠进行低温时效处理。高低温时效处理影响工件质量。 2、 淬火：螺母预备热处理阶段选择球化退火，可以降低硬度，改善螺母的切削 加工性能，并为后面渗碳淬火做组织准备。滚柱需要更好的抗解除疲劳强度， 需要使用渗氮淬火或者碳氮共渗。各个部件需要不同的淬火/退火处理工艺，对加工技术要求很高。 3、 精磨：行星滚柱丝杠属于高精度传动工件，主要部件在低温时效处理后，都 需要精磨才可以正式入库，高精度磨床和高精度磨削均为当前较为卡脖子的 领域和环节。 行星滚柱丝杠在材料、加工工艺、设备等多个维度上均有难度，整体而言批量生 产难度和壁垒很高。

国内主要行星滚柱丝杠企业正逐步实现量产突破。国内恒立液压、贝斯特、北特 科技等公司长期深耕在精密机械、汽车零部件的生产领域，其中恒立液压的丝杠产品 在 2024 年试生产，贝斯特、长盛轴承已实现滚珠丝杠的量产。近年来，国产滚珠丝 杠和行星滚柱丝杠或逐步实现国产替代突破，市场份额有所提升。