行星滾柱絲杠：高價值的“卡脖子”零件

一、行星滾柱絲杠：高難度、高價值，國內起步較晚

（一）什么是行星滾柱絲杠？

行星滾柱絲杠是將旋轉運動轉化為直線運動，傳動單元為絲杠及螺母之間的滾柱。根據新劍機電傳動公眾號，行星滾柱絲杠在主螺紋絲杠的周圍，行星布置安裝了6-8 個螺紋滾柱小絲杠，利用電機的旋轉轉換為絲杠或螺母的直線運動。絲杠、滾柱、螺母三者之間通過螺紋嚙合實現傳動。絲杠是牙型角為 90°的多頭螺紋;滾柱是具有相同牙型角的單頭螺紋;螺母是具有與絲杠相同頭數和牙型的內螺紋。行星滾柱絲杠結構與滾珠絲杠相似，是將滾珠替換為具有螺紋結構的滾柱，而絲桿和螺母結構基本相似。

電機驅動絲杠旋轉，從而使螺母完成直線運動。行星滾柱絲杠副的工作原理為:絲杠可視為太陽輪，滾柱視為行星輪，螺母視為中心輪，當絲杠旋轉且螺母的周向固定時，滾柱在圓周方向做類行星運動，同時通過螺旋傳動將絲杠(或螺母)的回轉運動轉換為螺母(或絲杠)的直線往復運動。行星滾柱絲杠工作原理和滾珠絲杠同樣類似的，即伺服電機驅動絲杠旋轉，從而使行星滾柱螺母總成帶動電動缸推桿完成直線往復推拉運動。

行星滾柱絲杠根據結構組成及運動關系的不同，可以分為5 種類型：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、軸承環式行星滾柱絲杠。

（二）生產難度大，磨削工藝精度最高

絲杠材料為合金結構鋼42CrMo，螺母和滾柱材料為高碳鉻軸承鋼，材料壁壘不高。根據Rollvis 中國大陸核心代理商天譽科技公司官網，行星滾柱絲杠中絲杠選用的材料為合金結構鋼42CrMo，合金結構鋼 42CrMo 強度和淬透性比 35CrMo 有所增高，調質后有較高的疲勞極限和抗多次沖擊能力，低溫沖擊韌性良好。螺母和滾柱選用的材料為高碳鉻軸承鋼GCr15，高碳鉻軸承鋼 GCr15 綜合性能良好，淬火和回火后具有高而均勻的硬度，良好的耐磨性和高的接觸疲勞壽命，熱加工變形性能和切削加工性能均好。根據撫順特鋼官網，合金結構鋼42CrMo價格為9150 元/噸，高碳鉻軸承鋼 GCr15 價格 10000 元/噸。

螺紋滾柱是傳動的關鍵部分，成形加工工藝和產品質量直接決定行星滾柱絲杠。當行星滾柱絲杠傳動機構工作時，多個螺紋滾柱共同承受載荷，避免任何一個螺紋滾柱因承載過大而造成損傷失效。在行星螺紋滾柱中，中間的螺紋部分的主要工作是傳遞載荷，齒輪部分和螺母內部的固定齒圈相嚙合。螺紋滾柱作為行星滾柱絲杠傳動機構的關鍵部分，其成形加工工藝和產品質量直接決定行星滾柱絲杠傳動機構的裝配質量和性能。

行星滾柱絲杠主要有形變誤差、制造誤差、安裝誤差等，制造工藝對減小誤差十分關鍵。其中制造環節包括螺紋螺距、螺紋牙型、齒輪齒距、齒輪齒廓、制造偏心等誤差，對制造提出了非常高的精度要求。

（三）瑞士 Rollvis 全qiu市占率40%，國內處于起步階段

Rollvis 公司在行星滾柱絲杠市占近 40%，國內起步較晚以國防領域為主。根據中船重工智海創新中心，國外已有多家公司具備制造多種結構形式行星滾柱絲杠的能力，如德國LTK，瑞士Rollvis，英國 Power Jacks、瑞典 SKF、美國 Moog 和 Exlar 以及日本NSK等。其中瑞士Rollvis是世界上zhu名的行星滾柱絲杠專ye生產廠家，該公司市場占有率近40%。根據《行星滾柱絲杠電動缸應用現狀_鄧琦》，國內行星滾柱絲杠電動缸的應用剛剛起步不久，應用領域主要集中在國防、汽車和冶金等領域。國防工業方面，主要應用在航天飛行器姿態控制、導dan發射架姿態控制、坦克炮桿隨動系統和起落架收放等方面。

國內市場集中度高，原材料成本約 60%。目前國內市場中，EWELLIX、Rollvis、GSA等國ji品牌市占率較高，此外還有南京工藝和濟寧博特兩家國內品牌，目前兩家公司的產品性能與國外還有一din差距，產業化處于早期階段。EWELLIX 公司行星滾柱絲杠產品成本結構來看，原材料成本占比大概為 60%，工時成本和生產所需成本占比 15%，工廠內的固定成本分攤為15%，集團向法國工廠征收的管理成本占比 10%。2022 年 EWELLIX 產能2.5 萬根，產能利用率85%。