人形机器人系列报告：行星滚柱丝杠，“卡脖子”零件，高价值的必需品(附下载)

2023-07-31 18:58 作者:星情独叶 0人读过 | 我要投稿

今天分享的是人工智能AI系列深度研究报告：《人形机器人系列报告：行星滚柱丝杠，“卡脖子”零件，高价值的必需品》。（报告出品方：华金证券）

研究报告内容摘要如下

一.行星滚柱丝杠: 高难度、高价值，国内起步较晚

行星滚柱丝杠是将旋转运动转化为直线运动，传动单元为丝杠及螺母之间的滚柱。根据新剑机电传动公众号，行星滚柱丝杠在主螺纹丝杠的周围，行星布置安装了 6-8 个螺纹滚柱小丝杠利用电机的旋转转换为丝杠或螺母的直线运动。丝杠、滚柱、螺母三者之间通过螺纹啮合实现传动。丝杠是牙型角为 90°的多头螺纹;滚柱是具有相同牙型角的单头螺纹:螺母是具有与丝杠相同头数和牙型的内螺纹。行星滚柱丝杠结构与滚珠丝杠相似,是将滚珠替换为具有螺纹结构的滚柱而丝杆和螺母结构基本相似。

电机驱动丝杠旋转，从而使螺母完成直线运动。行星滚柱丝杠副的工作原理为:丝杠可视为太阳轮，滚柱视为行星轮，螺母视为中心轮，当丝杠旋转且螺母的周向固定时，滚柱在圆周方向做类行星运动，同时通过螺旋传动将丝杠(或螺母)的回转运动转换为螺母(或丝杠)的直线往复运动。行星滚柱丝杠工作原理和滚珠丝杠同样类似的，即伺服电机驱动丝杠旋转，从而使行星滚柱螺母总成带动电动缸推杆完成直线往复推拉运动。

二 .生产难度大，磨削工艺精度最高

丝杠材料为合金结构钢 42CrMo，螺母和滚柱材料为高碳铬轴承钢，材料壁垒不高。根据Rollvis 中国大陆核心代理商天誉科技公司官网，行星滚柱丝杠中丝杠选用的材料为合金结构钢42CrMo，合金结构钢42CrMo 强度和淬透性比35CrMo 有所增高，调质后有较高的疲劳极限和抗多次冲击能力，低温冲击韧性良好。螺母和滚柱选用的材料为高碳铬轴承钢 GCr15，高碳铬轴承钢 GCr15 综合性能良好，淬火和回火后具有高而均匀的硬度，良好的耐磨性和高的接触疲劳寿命，热加工变形性能和切削加工性能均好。根据抚顺特钢官网，合金结构钢 42CrMo 价格为9150 元/吨，高碳铬轴承钢 GCr15 价格 10000 元/吨。

三瑞士 Rollvis 全球市占率 40%，国内处于起步阶段

Rollvis 公司在行星滚柱丝杠市占近 40%，国内起步较晚以国防领域为主。根据中船重工智海创新中心，国外已有多家公司具备制造多种结构形式行星滚柱丝杠的能力，如德国LTK，瑞士Rollvis,英国 Power Jacks、瑞典 SKF、美国 Moog 和 Exlar 以及日本NSK等。其中瑞士 Rollvis是世界上著名的行星滚柱丝杠专业生产厂家，该公司市场占有率近 40%。根据《行星滚柱丝杠电动缸应用现状邓琦》，国内行星滚柱丝杠电动缸的应用刚刚起步不久，应用领域主要集中在国防、汽车和冶金等领域。国防工业方面，主要应用在航天飞行器姿态控制、导弹发射架姿态控制坦克炮杆随动系统和起落架收放等方面。

国内市场集中度高，原材料成本约 60%。目前国内市场中，EWELLIX、 Rollvis、GSA 等国际品牌市占率较高，此外还有南京工艺和济宁博特两家国内品牌，目前两家公司的产品性能与国外还有一定差距，产业化处于早期阶段。EWELLIX 公司行星滚柱丝杠产品成本结构来看，原材料成本占比大概为 60%,工时成本和生产所需成本占比 15%,工厂内的固定成本分摊为 15%.集团向法国工厂征收的管理成本占比 10%。2022年EWELLIX 产能2.5万根产能利用率 85%。