《人形機器人行業系列報告（四）：絲杠線性傳動核心部件國產替代星辰大海-240220（42頁）.pdf》由會員分享，可在線閱讀，更多相關《人形機器人行業系列報告（四）：絲杠線性傳動核心部件國產替代星辰大海-240220（42頁）.pdf（42頁珍藏版）》請在三個皮匠報告上搜索。

1、 敬請參閱最后一頁特別聲明-1-證券研究報告 2024 年 2 月 20 日 行業行業研究研究 絲杠：絲杠：線性線性傳動核心部件，國產替代星辰大海傳動核心部件，國產替代星辰大海 人形機器人行業系列報告（四）電力設備新能源電力設備新能源 特斯拉機器人 Optimus 軀干共有 28 個關節，旋轉關節和直線關節各 14 個。其中線性執行器配備反向式行星滾柱絲杠，將電機的旋轉運動轉換為直線運動。相比其他直線機構，絲杠在承載能力、位置可控性、抗沖擊性等多方面具備優勢，具備效率高，緊湊性好、耐用性強等特點。產品產品方面方面 滾珠絲杠：傳動效率高、定位精度高。精度等級有 P1、P2、P3、P4、P5、P7

2、、P10。根據秦川機床公告，2022 年全球市場規模預計為 18.6 億美元，我國市場規模 27.7 億元。目前國內行業供需缺口明顯，2021 年國內需求量約 1406 萬套，產量約 983 萬套。滾珠絲杠高端市場基本被德國力士樂、日本 THK、NSK 占據，中端市場則由德國、日本品牌（力士樂、THK、NSK），中國臺灣品牌（上銀、銀泰），中國大陸品牌（漢江、南工藝）占據。行星滾柱絲杠：高承載，耐沖擊，長壽命，體積小。主要分為標準式、反向式、循環式、軸承環式和差動式四類。標準精度等級為 G1、G3、G5。根據 IHSMarkit，2022 年全球銷售數量 8.6 萬根，銷售額 6.5 億元人民

3、幣，其中中國銷售數量 1.0萬根，銷售額 1.1 億元人民幣。目前國內市場中，SKF、Rollvis、GSA 等國際品牌市占率較高，此外還有南京工藝和濟寧博特兩家國內品牌。工藝方面工藝方面 工藝方面，需綜合考慮絲杠精度與生產效率的平衡。按照精度排序，依次是磨削旋風銑輥軋，按照生產效率排序，依次是輥軋旋風銑磨削，而硬車削通常作為螺紋滾道半精加工的選擇之一。為了滿足人形機器人降本、放量的要求，行星滾柱絲杠的生產效率和量產成本需在當前水平基礎上有較大下降。我們預計，在滿足精度要求的前提下，中精度絲杠使用旋風銑、輥軋更能適應大批量、快速交付的要求，而磨床將在高精度絲杠中繼續占據不可替代的地位。投資建議

4、：投資建議：人形機器人與人工智能技術不斷突破，產業鏈正處于放量前夕，相關產業鏈面臨巨大投資機遇。絲杠作為人形機器人核心傳動部件，正面臨新一輪產業機遇。其中行星滾柱絲杠為了滿足人形機器人降本、放量的要求，生產效率和量產成本需在當前水平基礎上有較大下降，生產工藝正持續優化中，設備、技術等均存在較大國產替代空間。產品層面：行星滾柱絲杠部分廠商已具備生產能力并向下游客戶送樣；工藝層面：磨削、旋風銑、輥軋、硬態車削預計都將發揮作用。建議關注：（1）積極布局行星滾柱絲杠產品的貝斯特、五洲新春、恒立液壓；（2）高端磨床、“以車代磨”、“以銑代磨”等工藝路線：浙海德曼、華辰裝備、秦川機床、日發精機。風險分析：

5、風險分析：（1）產業化進程不及預期；（2）競爭加劇風險；（3）核心技術進步不及預期。買入（維持）買入（維持）作者作者 分析師：殷中樞分析師：殷中樞 執業證書編號：S0930518040004 010-58452071 分析師：黃帥斌分析師：黃帥斌 執業證書編號：S0930520080005 0755-23915357 分析師分析師：和霖：和霖 執業證書編號：S0930523070006 021-52523853 分析師：陳佳寧分析師：陳佳寧 執業證書編號：S0930512120001 021-52523851 聯系人聯系人：李佳琦李佳琦 021-52523853 行業與滬深行業與滬深 3003

6、00 指數對比圖指數對比圖 -40%-20%0%20%2022/12/302023/04/302023/08/292023/12/28電力設備(申萬)滬深300 資料來源：Wind 相關研報相關研報 經典五指靈巧手拆機：科研及通用篇人形機器人專題（三）（2023-11-27）經典五指靈巧手拆機：醫療假肢篇人形機器人專題（二）（2023-11-18）經典五指靈巧手拆機：航空航天篇人形機器人專題（一）（2023-11-16）要點要點 敬請參閱最后一頁特別聲明-2-證券研究報告 電力設備新能源電力設備新能源 投資聚焦投資聚焦 隨著大模型等 AI 技術取得突破性進展，作為其重要載體的人形機器人受到廣泛

7、關注。2023 年 10 月，工信部印發人形機器人創新發展指導意見，稱人形機器人有望成為繼計算機、智能手機、新能源汽車后的顛覆性產品。為此，我們撰寫一系列有關人形機器人的報告，對相關產品、技術進行梳理，并提示相關的投資機會。我們我們與市場的不同之處與市場的不同之處 市場對于行星滾柱絲杠的制造工藝尚缺乏清晰的框架，我們從絲杠精度與生產效率出發，系統性對比了磨削、硬車削、旋風硬銑、輥軋等路線的優劣勢，并對長期趨勢做出預判。股價上漲的催化因素股價上漲的催化因素 （1）重大節點性事件催化重大節點性事件催化。人形機器人產業正處于產業化前夕，容易受到重大節點性事件催化，如特斯拉舉辦 AIDAY，Optim

8、us 產品發布新進展，以及其他國內外人形機器人廠商發布新產品等；（2）人形機器人技術取得突破性進展。人形機器人技術取得突破性進展。人形機器人的成熟建立在 AI 大模型、自動駕駛等多項前沿技術之上，底層技術的快速成熟有助于進一步推動人形機器人產業化落地；（3）訂單與投資訂單與投資。隨著人形機器人在諸多場景落地，產業將迎來實質性落地。如果行業內披露相關訂單、投資計劃，將對股價形成催化。投資觀點投資觀點 產品層面：行星滾柱絲杠部分廠商已具備生產能力并向下游客戶送樣；工藝層面：磨削、旋風銑、輥軋、硬態車削預計都將發揮作用。建議關注：（1）積極布局行星滾柱絲杠產品的貝斯特、五洲新春、恒立液壓；（2）高端

9、磨床、“以車代磨”、“以銑代磨”等工藝路線：浙海德曼、華辰裝備、秦川機床、日發精機。ZYnXhUqYgVbWtQbR8Q8OmOrRpNtPiNpPoMeRnPqR9PqRpOMYmMwOxNtRuM 敬請參閱最后一頁特別聲明-3-證券研究報告 電力設備新能源電力設備新能源 目錄目錄 1、絲杠：高性能線性傳動機構絲杠：高性能線性傳動機構 .6 6 2、滾珠絲杠：廣泛應用，高效精準滾珠絲杠：廣泛應用，高效精準 .7 7 2.1、滾珠絲杠較滑動絲杠更具優勢.7 2.2、滾珠絲杠分內循環、外循環兩大類型.8 2.3、滾珠絲杠市場：國內企業正向中高端滲透.10 3、行星滾柱絲杠：下一代高承載產品行星滾

10、柱絲杠：下一代高承載產品 .1313 3.1、行星滾柱絲杠：高承載、高速度、長壽命.13 3.2、行星滾柱絲杠主要具有五種類型.14 3.3、行星滾柱絲杠市場：國內外企業差距相對較大.15 4、滾珠絲杠與行星滾柱絲杠的對比滾珠絲杠與行星滾柱絲杠的對比 .1717 5、絲杠加工工藝：生絲杠加工工藝：生產效率與產品精度的平衡產效率與產品精度的平衡 .1919 5.1、輥軋路線：精密滾軋技術提效降本潛力大.21 5.2、先車后磨：經典工序精度高，生產效率更待提升.23 5.3、熱處理：隱形壁壘，需控制精度.24 5.4、旋風硬銑：新興工藝，兼具生產效率與產品精度.25 5.5、硬態車削：螺紋滾道半精

11、加工方案.28 6、工藝路線對比：精度、成本、效率、環境工藝路線對比：精度、成本、效率、環境 .3131 6.1、國內在專利、經驗、原材料的差距.32 6.1.1、專利：國內正在持續追趕中.32 6.1.2、經驗：需要不斷積累以提高精度.33 6.1.3、原材料：上下游要協同，提升純凈度.34 6.2、發展趨勢：面向量產任務，設備與原材料升級.35 7、投資建議投資建議 .3636 7.1、產品方面.36 7.2、工藝方面.37 8、風險分析風險分析 .4141 敬請參閱最后一頁特別聲明-4-證券研究報告 電力設備新能源電力設備新能源 圖目錄圖目錄 圖 1：特斯拉 Optimus 的 6 類執

12、行器.6 圖 2：特斯拉 Optimus 旋轉執行器與線性執行器.6 圖 3：滑動絲杠與滾珠絲杠傳動效率對比.7 圖 4：導程精度的說明.9 圖 5：不同用途區分的滾珠絲杠精度等級表.10 圖 6：各行業領域應用滾珠絲杠比例（2020 年）.11 圖 7：2015-2022 年全球滾珠絲杠市場規模.11 圖 8：2015-2022 年中國滾珠絲杠市場規模.11 圖 9：2014-2022 年中國滾珠絲杠產需缺口情況.12 圖 10：2014-2022 年中國滾珠絲杠價格走勢情況.12 圖 11：2021 年國內滾珠絲杠高端市場.12 圖 12：2021 年國內滾珠絲杠中端市場.12 圖 13：

13、行星滾柱絲杠結構圖.13 圖 14：滾柱絲杠與滾柱螺母嚙合原理圖.13 圖 15：行星滾柱絲杠的應用場景.16 圖 16：2022 年中國滾柱絲杠份額預測.16 圖 17：行星滾柱絲杠成本構成.16 圖 18：滾柱絲杠的銷售預測.17 圖 19：滾珠絲杠與行星滾柱絲杠應用歷程對比.17 圖 20：行星滾柱絲杠所有零件.18 圖 21：行星滾柱絲杠與滾珠絲杠對比.18 圖 22：行星滾柱絲杠誤差來源.19 圖 23：行星滾柱絲杠關鍵技術.20 圖 24：不同類型絲杠的制造工藝.20 圖 25：行星滾柱絲杠螺紋副的加工工藝方法.21 圖 26：軋制滾珠絲杠制作過程.22 圖 27：砂輪加工外螺紋螺

14、旋面.23 圖 28：磨削實驗用五線砂輪.23 圖 29：絲杠制造相關熱處理方式.24 圖 30：切削溫度與切削速度變化關系.25 圖 31：軟銑與硬銑的區別.25 圖 32：滾珠絲杠旋風銑削加工示意圖.26 圖 33：旋風銑外螺紋.26 圖 34：旋風銑內螺紋.26 圖 35：漢江機床廠自主研發 8m 旋風機床.27 圖 36：Leistritz 生產的 LWN190 旋風銑床.27 圖 37：三維螺紋車削的簡化模型.28 圖 38：螺紋車削的分析區域.28 圖 39：CBN 專用車刀與刀桿.30 敬請參閱最后一頁特別聲明-5-證券研究報告 電力設備新能源電力設備新能源 圖 40：絲杠螺紋車

15、削現場.30 圖 41：螺紋車削的進刀方法.30 圖 42：徑向進刀法的進刀量分配方式.30 圖 43：專利申請趨勢圖.32 圖 44：各關鍵技術分支的專利申請情況.33 圖 45：絲杠高效規?；a發展趨勢.35 表目錄表目錄 表 1：直線機構性能對比.6 表 2：滾珠絲杠分類與特點.8 表 3：滾珠絲杠國際標準精度等級（單位：0.001mm）.9 表 4：行星滾柱絲杠分類與特點.14 表 5：行星絲杠公差等級.15 表 6：行星滾柱絲杠與滾珠絲杠對比.18 表 7：行星滾柱絲杠產品競爭品牌分析.19 表 8：絲杠工藝流程.23 表 9：滾珠絲杠三種螺紋制造技術的對比.31 表 10：滾珠絲

16、杠三種螺紋制造技術環境對比.31 表 11：具體參數及要求（單位：mm）.33 表 12：材料的化學成分對比表（單位：%）.34 表 13：絲杠主要廠商.36 表 14：國外各類型的磨床具有代表性的生產商.37 表 15：海外絲杠機床主要參與者.38 表 16：國內上市公司中絲杠行業主要參與者.39 敬請參閱最后一頁特別聲明-6-證券研究報告 電力設備新能源電力設備新能源 1 1、絲杠絲杠：高性能：高性能線性傳動機構線性傳動機構 特斯拉機器人 Optimus 軀干共有 28 個關節，旋轉關節和直線關節各 14 個。每個關節對應 1 個執行器，為滿足大批量生產的需要，特斯拉最終選取了 6 類執行

17、器應用于 28 個關節，6 類執行器中有 3 類旋轉執行器，3 類線性執行器，其中線性執行器重量從 0.36kg2.20kg 不等，推力分別為 500N，3900N 與 8000N，配備反向式行星滾柱絲杠，具備效率高，緊湊性好、耐用性強等特點。圖圖 1 1：特斯拉特斯拉 OptimusOptimus 的的 6 6 類執行器類執行器 圖圖 2 2：特斯拉特斯拉 OptimusOptimus 旋轉執行器與線性執行器旋轉執行器與線性執行器 資料來源：TeslaAIDay2022 資料來源：TeslaAIDay2022 在線性執行器中，反向式行星滾柱絲杠負責將電機的旋轉運動轉換為直線運動。相比其他直線

18、機構，絲杠在承載能力、位置可控性、抗沖擊性等多方面具備優勢。表表 1 1：直線機構性能對比直線機構性能對比 項目項目 直線電機系統直線電機系統 氣動伺服系統氣動伺服系統 液壓伺服系統液壓伺服系統 齒輪齒條系統齒輪齒條系統 滾珠絲杠系統滾珠絲杠系統 行星滾柱絲杠系統行星滾柱絲杠系統 承載能力 低 高 很高 高 高 很高 壽命 較長 較長 較長 較長 較長 很長 速度 較快 很快 中等 較快 中等 很快 有無泄露 無 有 有 有 無 無 位置可控性 容易 很困難 困難 容易 容易 容易 抗沖擊性 高 高 很高 高 很高 很高 機械剛度 中等 低 高 高 中等 較高 相對體積 小 大 大 大 中等

19、小 摩擦 小 中等 小 小 小 小 效率 中等 中等 很高 很高 較高 安裝 簡單 復雜 復雜 簡單 簡單 簡單 資料來源：杜興行星滾柱絲杠承載與摩擦特性研究 常見的絲杠產品包括滑動絲杠、滾珠絲杠、行星滾柱絲杠等。絲杠軸上有圓弧輪廓，此輪廓在軸上按照一定的升角（導程角）盤旋在軸上，基本原理是，把絲杠軸一端或者兩端沿軸向固定，用電機驅動絲杠旋轉，螺母就會沿絲杠軸線方向運動。其中，滑動絲杠制造成本最低，結構簡單，依靠螺母與絲杠之間的滑動推動螺母運動，產生滑動摩擦；滾珠絲杠與行星滾柱絲杠將滑動摩擦改為滾動摩擦，大大提高了傳動效率。敬請參閱最后一頁特別聲明-7-證券研究報告 電力設備新能源電力設備新能

20、源 2 2、滾珠絲杠滾珠絲杠：廣泛應用，高效精準：廣泛應用，高效精準 2.12.1、滾滾珠珠絲杠絲杠較滑動絲杠更具優勢較滑動絲杠更具優勢 滾珠絲杠在絲杠與螺母上都磨有圓弧形的螺旋槽，兩個圓弧形的螺旋槽對合后形成螺旋線滾道，絲杠被電機帶動旋轉時，滾珠在管道內做循環運動，并在螺旋槽兩端設有回旋引導裝置，使滾珠循環流動。滾珠絲杠的摩擦系數在 0.003 到 0.01 之間，而梯形絲杠的摩擦系數在 0.1 到 0.2之間。因此，由于滑動摩擦系數遠高于滾動摩擦系數，滑動絲杠為避免產生大量熱量，其轉速一般不超過 3000RPM，而滾珠絲杠可以達到 10000RPM。圖圖 3 3：滑動絲杠與滾珠絲杠傳動效率

21、對比滑動絲杠與滾珠絲杠傳動效率對比 資料來源：NSK 按照滾珠的循環方式和是否始終與絲杠保持接觸，滾珠絲杠主要分為內循環與外循環，外循環按結構不同分為端部導流式、管循環式、端蓋式。相比滑動絲杠，滾珠絲杠具有以下特點：1）傳動效率高：大多數滾珠絲杠的傳動效率可以達到 90%以上，而滑動絲杠的傳動效率大多低于 70%；2）傳動精度、定位精度高：無爬行現象，運動平穩；3）能夠預緊：給予適當預緊，可消除絲杠和螺母的螺紋間隙，反向時可消除空行程死區，提高接觸剛度與傳動精度；4）運動具有可逆性：絲杠和螺母都能作為主動件，既可以化旋轉為直線運動，也能化直線運動為旋轉；5）摩擦損失?。河捎诓捎脻L動方式，物件磨

22、損小，使用壽命長；制造工藝復雜，滾珠絲杠和螺母原件加工精度與表面粗糙程度要求高，帶來制造成本的上升；敬請參閱最后一頁特別聲明-8-證券研究報告 電力設備新能源電力設備新能源 需要指出，滾珠絲杠由于傳動效率較高，自身一般不具有自鎖性，滑動絲杠具有一定的自鎖性，因此在絲杠應用于豎直方向時，滾珠絲杠可能在斷電后滑落，需要額外結構或器件以確保安全。2.22.2、滾滾珠珠絲杠絲杠分分內循環、外循環兩大類型內循環、外循環兩大類型 由于滾珠需要無限循環，所有滾珠絲杠至少由絲杠軸、螺母、滾珠、循環部件四大零部件構成。按照滾珠循環方式，可分為內循環、外循環兩大類型：（1）內循環在相鄰的導程間通過馬蹄狀導流器循環

23、，適合小導程；（2）外循環又分為端部導流式、管循環式、端蓋式。其中端部導流式在螺母端部沿絲杠螺紋槽切線方向平滑地將滾珠掬起，并通過設在螺母內部的貫通孔循環，適合高速靜音傳送；管循環式在適合滾珠大小的循環管內使滾珠通過始點、終點間往復循環，規格(軸徑、導程)的對應范圍廣；端蓋式在螺母端部配置拉升滾珠的端蓋，在螺母內設置的貫通孔循環，適合大導程。表表 2 2：滾珠絲杠分類與特點：滾珠絲杠分類與特點 絲杠分類絲杠分類 構造構造 優點優點 缺點缺點 圖例圖例 內循環 在相鄰的間距（導程）間，通過馬蹄狀導流器改變滾珠的行進方向，返回絲杠軸的原先位置 滾珠循環的回路短、流暢性好、效率高、螺母的徑向尺寸小，

24、可進行緊湊設計 導流器加工困難，裝配調整過程復雜 外循環 端部導流式 在螺母端部沿絲杠螺紋槽切線方向平滑地將滾珠掬起，并通過設在螺母內部貫通孔循環 螺母外徑小，可進行緊湊設計，噪音較小 管路轉彎處易磨損 管循環式 滾珠從絲杠軸的末端進入循環管，再重新返回初始點，實現往復循環 結構相對簡單，規格應用范圍廣 循環回路長，流暢性差 端蓋式 滾珠從端蓋部導入，通過絲母上的貫通孔返回起始位置 適合大導程應用 滾珠循環部的構造復雜，缺乏通用性 資料來源：NSK、光大證券研究所 敬請參閱最后一頁特別聲明-9-證券研究報告 電力設備新能源電力設備新能源 滾珠絲杠精度等級劃分標準是任取長度為 300MM 的一段

25、絲杠，測量實際移動距離和理想移動距離的偏差，偏差越小，精度越高。按國內分類，精度等級有 P1、P2、P3、P4、P5、P7、P10；日本、韓國和中國臺灣省采用 JS 等級即 CO、C1、C2、C3、C5、C7、C10；歐洲國家采用的標準是 IT0、IT1、IT2、IT3、IT4、IT5、IT7、IT10。通常情況下，普通機械采用 C7、C10 級別絲杠即可滿足加工要求；數控設備一般需要 C3、C5 級別絲杠，其中國內大部分數控機床配套 C5 級絲杠。航空制造設備、精密投影及三坐標測量設備等一般采用 C3、C2 級別絲杠。從功能上講，絲杠分為傳動級絲杠和定位級絲杠。傳動級絲杠包括 C6-C10

26、精度，由于一般采用輥軋方式制造，也被稱為轉造級絲杠；定位級絲杠包括 C0-C7 精度，由于一般采用磨床方式制造，也被稱為研磨級絲杠。圖圖 4 4：導程精度的說明：導程精度的說明 資料來源：NSK、光大證券研究所 表表 3 3：滾珠絲杠國際標準精度等級（：滾珠絲杠國際標準精度等級（單位：單位：0.001mm0.001mm）等級等級 研磨級研磨級 轉造級轉造級 C0 C1 C2 C3 C4 C5 C6 C7 C8 C10 300 ISO,DIN 6 12 23 52 210 JIS 3.5 5 8 18 50 210 HIWIN 3.5 5 6 8 12 18 23 50 100 210 資料來源

27、：中國臺灣 HIWIN 根據 NSK 披露，數控機床中車床、銑床、鏜床、鉆床、沖床等常用精度等級為C5，磨床、電火花加工機械、線切割機等常用精度等級為 C3，半導體/印刷版制造裝置常用精度等級為 C1，工業機器人常用精度等級為 C5-C7。敬請參閱最后一頁特別聲明-10-證券研究報告 電力設備新能源電力設備新能源 圖圖 5 5：不同用途區分的滾珠絲杠精度等級表不同用途區分的滾珠絲杠精度等級表 資料來源：NSK 2.32.3、滾珠絲杠滾珠絲杠市場市場：國內企業正向中高端滲透：國內企業正向中高端滲透 根據 2020 年金屬加工雜志社第三屆滾動功能部件用戶調查分析報告，數控機床依然是滾動功能部件最主

28、要的用戶。隨著制造業向數字化、智能化的轉型升級，機器人與生產線領域的應用占比快速增長。敬請參閱最后一頁特別聲明-11-證券研究報告 電力設備新能源電力設備新能源 圖圖 6 6：各行業領域應用滾珠絲杠比例各行業領域應用滾珠絲杠比例（20202020 年）年）54.3%49.7%34.3%30.9%29.7%23.3%19.5%14.7%3.4%0.0%10.0%20.0%30.0%40.0%50.0%60.0%數控機床機器人與生產線航空航天/軍工汽車軌道交通3C消費電子電動注塑機電動缸伺服驅動其他 資料來源：金屬加工雜志社 從市場空間來看，全球滾珠絲杠市場規模穩健增長，中國已成為最重要的消費市場

29、之一，長期成長空間可觀。根據秦川機床公告，2016-2021 年全球滾珠絲杠市場規模從 13.1 億美元增長至 17.5 億美元；同期我國滾珠絲杠市場規模從 16.8億元增長至 25.6 億元。中國已成為滾珠絲杠產品重要的消費市場之一，約占全球規?？偭康?20%左右。從市場競爭格局看，目前全球主要的滾珠絲杠廠商有 NSK、THK、SKF 等，根據華經產業研究院統計，2021 年 CR5 銷售額市占率達到約 46%，其中主要來自歐洲和日本，日本和歐洲滾珠絲杠企業占據了全球約 70%的市場份額。圖圖 7 7：20152015-20222022 年全球滾珠絲杠市場規模年全球滾珠絲杠市場規模 圖圖 8

30、 8：20152015-20222022 年年中國中國滾珠絲杠市場規模滾珠絲杠市場規模 4 6 8 0 5 10 15 20 20152016201720182019202020212022E市場規模（億美元）同比（%）（右軸）4 6 8 10 12 14 16 18 0 5 10 15 20 25 30 20152016201720182019202020212022E市場規模（億元）同比（%）（右軸）資料來源：秦川機床公告預測、光大證券研究所 資料來源：秦川機床公告預測、光大證券研究所 從國內行業供需情況來看，滾珠絲杠需求量大于產量，行業供需缺口明顯。根據華經產業研究院統計，2021 年中

31、國滾珠絲杠產量達到 983 萬套，需求量為 1406萬套。價格走勢來看，近幾年來隨著我國滾珠絲杠行業市場競爭加劇，國內企業向中高端市場滲透，外資品牌積極搶占經濟型產品市場份額，行業市場競爭顯著加劇，使得行業市場價格總體呈現出明顯的下降態勢。國內滾珠絲杠價格從 2014年 225 元/套的均價下降至 2021 年的 181 元/套，預計 2022 年市場價格降至 180元/套，下降速度趨緩。敬請參閱最后一頁特別聲明-12-證券研究報告 電力設備新能源電力設備新能源 圖圖 9 9：20142014-20222022 年中國滾年中國滾珠珠絲杠產需缺口情況絲杠產需缺口情況 圖圖 1010：201420

32、14-20222022 年中國年中國滾珠絲杠滾珠絲杠價格走勢情況價格走勢情況 (10)0 10 20 30 40 0 500 1,000 1,500 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020 2021 2022產需缺口（萬套）需求量（萬套）產需缺口同比（%）（右軸）需求量同比（%）（右軸）100 120 140 160 180 200 220 240 201420152016201720182019202020212022市場價格（元/套）資料來源：華經產業研究院、光大證券研究所 資料來源：華經產業研究院、光大證券研究所 國內滾珠絲杠高端市場基本被德國力士樂、日本

33、THK、NSK 占據，中端市場則由德國、日本品牌（力士樂、THK、NSK），中國臺灣品牌（上銀、銀泰），中國大陸品牌（漢江、南工藝）占據。圖圖 1111：20212021 年年國內滾珠國內滾珠絲杠高端市場絲杠高端市場 圖圖 1212：20212021 年年國內滾珠國內滾珠絲杠中端市場絲杠中端市場 德國：力士樂日本：THK、NSK,90%中國大陸：漢江、南工藝,10%中國臺灣：上銀、銀泰,10%德國：力士樂日本：THK、NSK,30%中國大陸：漢江、南工藝,40%中國臺灣：上銀、銀泰,30%資料來源：金屬加工微信公眾號；銷售額口徑 資料來源：金屬加工微信公眾號；銷售額口徑 敬請參閱最后一頁特別聲

34、明-13-證券研究報告 電力設備新能源電力設備新能源 3 3、行星滾柱絲杠行星滾柱絲杠：下一代高承載產品：下一代高承載產品 3.13.1、行星滾柱絲杠行星滾柱絲杠：高承載、高速度、長壽命高承載、高速度、長壽命 行星滾柱絲杠（Planetaryrollerscrew，PRS）與滾珠絲杠類似，是一種可將旋轉運動和直線運動相互轉化的機械裝置。PRS 最早由瑞典人CarlBrunoStrandgren 于 1942 年發明。至今未廣泛應用主要是由于其結構復雜、加工難度大和成本較高。目前主要應用在民用領域，如精密機床、食品包裝、特種機械、測試仿真等。隨著飛行器和武器裝備全電化發展以及石油、化工、機床等需

35、要大推力、高精度、高頻率、高效率、長壽命的機械裝置作為機電作動系統（ElectroMechanicalActuator，EMA）的執行機構，取代易污染、維護成本高的傳統液壓作動系統（ElectroHydrostaticActuator，EHA）。加之內、外螺紋加工工藝的提高以及制造設備和相關材料技術的發展，近年來行星滾柱絲杠被廣泛關注。標準行星滾柱絲杠主要由滾柱絲杠、滾柱螺母、滾柱、內齒圈、壓蓋及擋圈組成。滾柱絲杠與滾柱螺母為齒形角 90的多頭螺紋。滾柱為齒形為雙凸圓弧的單頭螺紋。若干滾柱圍繞絲杠均勻分布。當滾柱絲杠旋轉時，滾柱既圍繞絲杠軸作公轉，又圍繞自身軸線作自轉，帶動滾柱螺母作軸向移動。

36、因此，滾柱絲杠副滾柱與絲杠、螺母為滾動摩擦，傳動效率最高可以達到 90%。行星滾柱絲杠副承載主要靠滾柱螺紋與絲杠、螺母 90齒形角兩邊點接觸承載。圖圖 1313：行星滾柱絲杠結構圖行星滾柱絲杠結構圖 圖圖 1414：滾柱絲杠與滾柱螺母嚙合原理圖滾柱絲杠與滾柱螺母嚙合原理圖 資料來源：柯浩行星滾柱絲杠傳動精度分析與設計 資料來源：肖正義行星滾柱絲杠副的研究 與目前廣泛應用的滾珠絲杠相比，采用行星滾柱絲杠進行傳動，具備以下優點：1）高承載，耐沖擊，體積小。行星滾柱絲杠是線接觸，接觸面的增加使承載能力和剛性大大提高。每個滾柱的每條螺旋線都同時與配合部件受力接觸，同時承受負載。這種設計保證負載分散在更

37、多的接觸點上，降低每個接觸點上的最大壓力，承受沖擊載荷能力強，工作可靠。相同載荷情況下，行星滾柱絲杠體積比滾珠絲杠小 1/3 的空間。2）速度高，噪聲低。不像滾珠絲杠那樣，鋼球需要反復加載、卸載，還需要在滾珠循環通道兩端急劇轉向，所以行星滾柱絲杠轉速可達 6000RPM，最高線速度可達 2000mm/s，最大加速度可達 3G。滾珠絲杠機構的噪聲來源于滾珠在循環通道中的相互碰撞和急速轉向，而行星滾柱絲杠的噪聲來源于滾柱兩端正時齒輪機構的嚙合，其頻率更高，而且不會隨絲杠轉速升高呈指數級增加。因此，行星滾柱絲杠比滾珠絲杠的噪聲更低。敬請參閱最后一頁特別聲明-14-證券研究報告 電力設備新能源電力設備

38、新能源 3）高精度，長壽命。絲杠軸是小導程角的非圓弧螺紋，有利于達到較高的導程精度，可實現精密微進給。行星滾柱絲杠能承受的靜載為滾珠絲杠的 3 倍，壽命是滾珠絲杠的 15 倍。4）易安裝維護，環境適應。電動缸中一體化螺母組件很容易從絲杠軸分離，滾動體及相關零件不會散落，便于安裝與維修。電動缸對惡劣的環境（低溫、粉塵、化學沉積和無潤滑等）的適應能力較強。3.23.2、行星滾柱絲杠行星滾柱絲杠主要具有五種類型主要具有五種類型 經過數十年的發展，行星滾柱絲杠衍生出不同種類，主要分為標準式、反向式、循環式、軸承環式和差動式。（1）對于標準式行星滾柱絲杠，為了避免滾柱軸線相對于絲杠傾斜，消除絲杠螺旋升角

39、對滾柱產生傾覆力矩，滾柱兩端帶有螺旋齒，確保滾柱平行于絲杠軸線而正常轉動；（2）反向式行星滾柱絲杠與標準式行星滾柱絲杠的區別在于，反向式行星滾柱絲杠是螺母作為旋轉輸入而絲杠作為直線輸出，并且絲杠螺紋兩端加工有直齒，其優勢在于便于集成；（3）循環式行星滾柱絲杠明顯特征在于其滾柱螺紋為螺旋升角為零的環槽，該類行星滾柱絲杠的優勢在于可以實現小導程、高位置精度、嚙合點更多和承載能力更高；（4）軸承環式行星滾柱絲杠中，螺母不是單個部件，而是由軸承環、殼體和端蓋組成。動力由絲杠傳給滾柱，再由滾柱傳給軸承環，軸承環兩端裝有推力圓柱滾子軸承，軸承環在推力圓柱滾子軸承中可自由旋轉并將動力傳給推力圓柱滾子軸承，最

40、后由推力圓柱滾子軸承傳到螺母殼體上；（5）差動式行星滾柱絲杠其明顯特征在于滾柱和螺母均為無螺旋升角的環槽，且滾柱分為大直徑段和小直徑段，大直徑段的環槽與絲杠螺紋嚙合，小直徑段的環槽與螺母環槽嚙合，其優勢在于小導程的實現、結構簡單且便于加工。表表 4 4：行星滾柱絲杠分類與特點：行星滾柱絲杠分類與特點 分類分類 構造構造 特點特點 圖例圖例 標準式 絲杠 A 和螺母 B 為多頭螺紋，牙型均為三角形；C 是滾柱，為單頭螺紋，球形輪廓，為了消除絲杠螺旋升角對滾柱產生的傾斜力矩，在滾柱兩端加工有直齒 D 與內齒圈 E 嚙合，以確保滾柱軸線平行于絲杠軸線而正常滾動；F為滾柱保持架，使滾柱沿圓周均勻分布；

41、滾柱保持架則由彈簧擋圈 G 軸向定位。能適應惡劣環境、大負載、高速運動及較大直線行程的場合，如軋鋼、切削等?？赡艿氖Ｊ綖椋翰牧掀谑Ш腿蟛考Ш下菁y面的磨損失效。反向式 與標準行星滾柱絲杠工作原理一樣，不同是將螺母作為主動件，由絲杠直線輸出，滾柱和絲杠之間沒有相對軸向位移，因此滾柱螺紋和絲杠螺紋長度一致。與標準行星滾柱絲杠相比，去掉了內齒圈 E。在絲杠螺紋兩端加工有外齒，將標準式中的齒輪內嚙合變為絲杠齒與滾柱齒的外嚙合，功能與內嚙合相同。優點是可將螺母作為電機的轉子實現電機和行星滾柱絲杠的融合設計，螺母作為電機轉子可使機電作動系統 EMA 的結構更加緊湊、重量更??；缺點是需要加工較長的

42、螺母內螺紋以保證絲杠行程，對螺母的加工提出了更高的要求。反向式行星滾柱絲杠也能適用于惡劣環境、大負載和高速場合，但直線作動行程與螺母加工技術密切相關，失效形式與前者相同。敬請參閱最后一頁特別聲明-15-證券研究報告 電力設備新能源電力設備新能源 循環式 與標準行星滾柱絲杠相比，區別在于滾柱結構形式不是單頭螺紋，而是“溝槽”狀并沿軸線排列。若干個滾柱沿軸向均布在行星架上，去掉了內齒圈，增加了凸輪環 H,使滾柱每完成一個循后即回到初始位置重新與絲杠嚙合。主要優勢在于可采用更小的螺紋導程提供更高的位置精度。嚙合點更多，承載力更大，但摩擦也會增加。主要用在對傳動件剛度要求高并能實現精確定位和提高分辨精

43、度場合。如醫療器械、印刷等。主要失效模式與施加在滾柱上的循環應力有關，在頻繁加載和卸載情況下，這種失效模式很難預測，且高速時滾柱回位對凸輪環的沖擊和震動較大，存在噪聲問題。軸承環式 與循環式行星滾柱絲杠類似，滾柱 C 和軸承環 D之間沒有軸向位移，均為具有相同牙型的“溝槽”。但螺母不是單個部件，由軸承環 D、殼體 B和端蓋 G 組成。動力由絲杠傳給滾柱，再由滾柱傳給軸承環。軸承環兩端裝有推力圓柱滾子軸承F，軸承環在 F 中可自由旋轉并將動力傳給推力圓柱滾子軸承，最后由推力圓柱滾子軸承傳到螺母殼體上。通過軸承環的旋轉將由負載產生的摩擦力沿圓周方向分散,最大程度減小了摩擦力,提高了系統傳動效率。差

44、動式 滾柱和螺母均為無螺旋升角的環槽，且滾柱分為大直徑段和小直徑段，大直徑段的環槽與絲杠螺紋嚙合，小直徑段的環槽與螺母環槽嚙合。實現了小導程、結構簡單且便于加工。主要用于中速和大傳動比的場合。由于改變了嚙合接觸位置，通常是牙頂和牙底接觸，使得承載能力降低、可靠性不高，位置控制精度較低。失效模式通常是推力軸承的疲勞失效。資料來源：劉更行星滾柱絲杠副的新發展及關鍵技術、杜興行星滾柱絲杠承載與摩擦特性研究，光大證券研究所 行星絲杠的公差等級劃分定義根據 ISO3408-3，決定因素為 300mm 螺紋長度的導程誤差 V300p。標準精度等級為 G1、G3、G5,更高精度等級可按要求非標生產。表表 5

45、 5：行星絲杠行星絲杠公差等級公差等級 公差等級公差等級 V300pV300p G1 6m/300mm G3 12m/300mm G5 23m/300mm 資料來源：Rollvis 3.33.3、行星滾柱絲杠市場行星滾柱絲杠市場：國內外企業差距相對較大：國內外企業差距相對較大 隨著裝備制造業自動化和智能化的發展進程不斷推進，機電伺服作動系統因具有系統重量輕、效率高、安裝與維護方便等優點，逐漸代替了傳統液壓伺服作動系統和氣壓伺服作動系統，成為伺服控制領域的首要選擇，已廣泛應用于航空航天、機器人、汽車、高精密機床等領域。機電作動器(electro-mechanicalactuator,EMA)是機

46、電伺服作動系統的核心部件，主要由電機、減速裝置和執行機構組成，其中執行機構是 EMA 的核心構件，其傳動與承載性能直接決定 EMA 的工作性能。常用的 EMA 執行機構主要有滾珠絲杠和行星滾柱絲杠兩類。由于行星滾柱絲杠的高承載，耐沖擊性能，在航空、航天、船舶、石化、電力、醫療機械等要求大承載、高精度、長壽命的領域中，行星滾柱絲杠成為優選項。敬請參閱最后一頁特別聲明-16-證券研究報告 電力設備新能源電力設備新能源 圖圖 1515：行星滾柱絲杠行星滾柱絲杠的應用場景的應用場景 F-35B 戰斗機所用伺服作動缸飛機起落架直升機螺旋槳汽車離合器系統F-35B 戰斗機所用伺服作動缸行星滾柱絲杠在機床的

47、應用 資料來源：岳琳琳行星滾柱絲杠機構運動仿真及承載特性研究、鄭正鼎差動式行星滾柱絲杠傳動特性理論研究 該產品的行業巨頭多來自于歐洲、美國及日本等地方。這些國外企業長期致力于行星滾柱絲杠的研發、推廣工作，已經積累了大量的生產應用經驗，并已經具備成熟的產品系列。目前國外具備生產行星滾柱絲杠能力的企業主要有：瑞典 SKF、瑞士 Rollvis、德國 INA、美國 Exlar、德國 Rexroth、瑞士 GSA、英國 PowerJack、德國 LTK及日本 NTN 株式會社等。相比于國外，國內行星滾柱絲杠的生產應用發展較為緩慢。目前僅有幾家企業具備小批量生產的能力，相關企業包括博特精工、漢江機床、南

48、京工藝等。雖然這些單位已具備單件生產的能力，但是與國外的大規模生產應用還有一定的距離，因此國內還需爭取校企合作、加強基礎理論研究、加大研發投入、攻克核心技術。目前國內市場中，SKF、Rollvis、GSA 等國際品牌市占率較高，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定差距，產業化處于早期階段。從 SKF 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%。圖圖 1616：20222022 年中國滾柱絲杠年中國滾柱絲杠份額份額預測預測 圖圖

49、 1717：行星滾柱絲杠成本構成行星滾柱絲杠成本構成 EWELLIX（瑞典）,14%Rollvis（瑞士）,26%GSA（瑞士）,26%Rexroth（德國）,12%CMC（美國）,3%優仕特（中國臺灣）,3%南京工藝（國產）,8%濟寧博特（國產）,8%原材料,60%工時+生產成本,15%固定成本,15%管理費用,10%資料來源：王有雪E 公司滾柱絲杠產品營銷策略研究；銷售額口徑 資料來源：王有雪E 公司滾柱絲杠產品營銷策略研究；2022 年口徑 敬請參閱最后一頁特別聲明-17-證券研究報告 電力設備新能源電力設備新能源 根據 IHSMarkit 對滾柱絲杠的銷售預測，2022 年全球銷售數量

50、 8.6 萬根，銷售額 6.5 億元人民幣，其中中國銷售數量 1.0 萬根，銷售額 1.1 億元人民幣。圖圖 1818：滾柱絲杠的銷售預測滾柱絲杠的銷售預測 0200004000060000800001000002022年銷售數量預測（根）2022年銷售額預測（萬人民幣）全球（含中國）中國 資料來源：IHSMarkit 4 4、滾珠絲杠滾珠絲杠與行星滾柱絲杠與行星滾柱絲杠的的對比對比 應用歷程方面：（1）滾珠絲杠在 1874 年首次獲得專利，行星滾柱絲杠在 1942 年首次獲得專利，相隔 68 年；（2）滾珠絲杠在 1940 年首次獲得實際應用（汽車轉向機構），行星滾柱絲杠在 1987 年獲得

51、大批量生產，相隔 47 年；相比之下，液壓系統于 1795 年被發明，到了 1870 年，液壓傳動技術被用來驅動多種設備，如起重機、絞車、剪切機等。圖圖 1919：滾珠絲杠滾珠絲杠與與行星滾柱行星滾柱絲杠絲杠應用歷程對比應用歷程對比 Carl Bruno Strandgren申請循環式行星滾柱絲杠專利 1942年1970年瑞士 Rollvis 公司開始研制行星滾柱絲杠滾珠絲杠副傳動裝置在美國獲得專利1874年1940年通用汽車薩吉諾分廠將滾珠絲杠副用于汽車轉向機構1943年滾珠絲杠副被成功應用于航空領域20 世紀50 年數控機床、自動機械推動了滾珠絲杠的專業化生產20 世紀70 年代后期微電子

52、技術發展進一步促進了滾珠絲杠副的應用20 世紀90 年代后期中國臺灣HIWIN、ABBA、AMT、PMI、韓國SBC 嶄露頭角滾珠絲桿行星滾柱絲桿1987年前蘇聯生產工藝研究所開始批量生產 資料來源：機工機床世界微信公眾號、杭州新劍官網、光大證券研究所整理 對比滾珠絲杠與行星滾柱絲杠的截面，行星滾柱絲杠的結構尺寸小、接觸線長、傳動間隙小，具有結構尺寸小、承載能力大、傳動精度高等優點，尤其在動載荷工況下，行星滾柱絲杠的多根滾柱可以將沖擊分散到螺紋接觸線上，具有更好的剛度與抗沖擊能力。敬請參閱最后一頁特別聲明-18-證券研究報告 電力設備新能源電力設備新能源 在高速運轉時，滾珠絲杠里的滾珠受離心力

53、作用發生滑動，使機構的徑向振動加劇，出現溫升過快與壽命下降等問題；在重載工況下，滾珠由于彈性變形和摩擦力作用，易發生卡死導致無法正常運轉。國外學者根據 Hertz 應力定律與實際測試結果，在結構尺寸相同的情況下，PRS 的靜承載能力是滾珠絲杠的 3 倍，使用壽命是滾珠絲杠的 15 倍左右。圖圖 2020：行星滾柱絲杠所有零件行星滾柱絲杠所有零件 圖圖 2121：行星滾柱絲杠與滾珠絲杠行星滾柱絲杠與滾珠絲杠對比對比 資料來源：王家健行星滾柱絲杠設計 資料來源：陳暉行星滾柱絲杠螺紋的硬態車削加工技術研究 表表 6 6：行星滾柱絲杠與滾珠絲杠行星滾柱絲杠與滾珠絲杠對比對比 項目項目 滾珠絲杠副滾珠絲

54、杠副 行星滾柱絲杠副行星滾柱絲杠副 結構組成 由絲杠、螺母、鋼球、導珠管等組成。絲杠和螺母螺紋為單頭或多頭。絲杠、螺母螺紋滾道為單圓弧滾道或雙圓弧滾道。結構簡單。由絲杠、螺母、滾柱、內齒圈、壓蓋、擋圈等構成。絲杠、螺母為齒形角 90三角形多頭螺紋。滾柱為雙凸圓弧齒形單頭螺紋。結構復雜。循環方式特點 絲杠、螺母滾道通過導珠管組成滾珠循環回路，每一個導珠管組成1.5 圈或多圈滾珠鏈，絲杠副可以由多個導珠管組成多個滾珠鏈。滾柱絲杠副結構類似于行星齒輪結構。絲杠副有多個滾柱，且滾柱與絲杠、螺母呈多點接觸。滾動體 滾珠 滾柱 外形尺寸 由于滾珠螺母及滾珠絲杠滾道槽較深，滾珠嵌在絲杠、螺母內部，因此，滾珠

55、螺母外形尺寸小。由于絲杠螺母牙型深度較小，滾柱直徑又大，滾柱螺母外形尺寸大。運動平穩性 由于滾珠在絲杠副循環滾珠鏈中運動要通過返向機構，容易產生沖擊，影響絲杠副平穩性。滾柱在絲杠副中滾動沒有返向機構，不產生沖擊、震動，因而絲杠副運行平穩。傳動效率 由于滾珠外表面粗糙度高且精度高，滾動摩擦系數小，傳動效率高，可以大于 90%。雖滾柱與絲杠、螺母接觸為點接觸及滾動摩擦，由于螺母、絲杠及滾柱加工誤差及表面粗糙度等原因，傳動效率一般低于 90%。承載 滾珠受載面積小，輪流受載，有循環交變應力。螺紋滾柱受載面積大，且同時受載，無循環交變應力。加工及裝配工藝性 簡單 復雜 可靠性 結構簡單，零件加工及裝配

56、精度易于保證，因此，可靠性高。絲杠、螺母為多頭細牙螺紋，由于螺紋分度誤差及牙型強度等原因，實際承載遠小于理論承載，且可靠性差。資料來源：段體清螺紋滾柱軋制工藝研究、肖正義行星滾柱絲杠副的研究 根據王有雪E 公司滾柱絲杠產品營銷策略研究，目前國內市場份額較大的行星滾柱絲杠來自 Rollvis，GSA 和 Rexroth 三家國際品牌，以及南京工藝和濟寧博特兩家國內品牌。其中瑞士 Rollvis 是世界上著名的行星滾柱絲杠專業生產廠家，經過 30 年的發展，該公司產品銷售額全球市場占有率近 40%。國內滾柱絲杠高端市場基本被德國力士樂、日本 THK、NSK 占據，中端市場主要有三股勢力，及德國、日

57、本品牌（力士樂、THK、NSK），中國臺灣品牌（上銀、銀泰），中國大陸品牌（漢江、南工藝）。敬請參閱最后一頁特別聲明-19-證券研究報告 電力設備新能源電力設備新能源 表表 7 7：行星滾柱行星滾柱絲杠產品競爭品牌分析絲杠產品競爭品牌分析 品牌品牌 與與 E E 公司相比的優勢公司相比的優勢 與與 E E 公司相比的劣勢公司相比的劣勢 國內國內銷售額銷售額份額份額 (2022(2022 年預測年預測)Rollvis(瑞士)產品尺寸系列較全；進入國內時間早 國內銷售人員少(2 個人)；技術服務能力有限 26%GSA(瑞士)產品尺寸系列較全；商務政策靈活；價格低 國內無辦事處，靠總代理銷售；技術服

58、務能力有限 26%Rexroth(德國)品牌知名度高；軋制經濟性產品；銷售體系健全 產品無法覆蓋高端應用；定制化能力有限 12%CMC(美國)價格競爭力強 尺寸系列有限；交貨期長 3%優仕特（中國臺灣)價格競爭力強 尺寸系列有限；市場知名度低 3%南京工藝(國產)價格競爭力強 尺寸系列有限；批量產品質量不穩定；應用場景有限(軍工為主)8%濟寧博特(國產)價格競爭力強 尺寸系列有限；批量產品質量不穩定；應用場景有限(軍工為主)8%資料來源：王有雪E 公司滾柱絲杠產品營銷策略研究 5 5、絲杠加工絲杠加工工藝工藝：生產效率與產品精度的：生產效率與產品精度的平衡平衡 在機電伺服系統中，行星滾柱絲杠作

59、為核心機構，對整個系統的動態性能起著關鍵的作用，若其傳動精度不足，則會直接影響整個伺服系統的響應速度及系統精度。對于行星滾柱絲杠來說，影響其傳動精度的因素有很多，如其自身誤差，環境誤差，回程誤差及中間誤差等。根據金屬加工雜志社第三屆滾動功能部件用戶調查分析報告，精度是企業采用行星滾柱絲杠考核的第一大技術指標。圖圖 2222：行星滾柱絲杠誤差來源行星滾柱絲杠誤差來源 行星滾柱絲杠誤差來源安裝誤差制造誤差形變誤差偏斜誤差偏心誤差位置誤差螺紋螺距誤差螺紋牙型誤差齒輪齒距誤差齒輪齒廓誤差制造偏心誤差組合形變誤差接觸形變誤差螺紋形變誤差 資料來源：柯浩行星滾柱絲杠傳動精度分析與設計 行星滾柱絲杠關鍵技術

60、涉及：（1）設計時要同時考慮螺紋與齒的加工，絲杠直徑較小時，滾柱齒的齒數、模數均較小，需考慮根切變位和保證絲杠中心線與齒輪中心線重合等問題；（2）PRS 的裝配難度較大，主要是螺紋加工與輪齒加工相位匹配問題，需保證滾柱螺紋與螺母螺紋嚙合的同時保證滾柱齒與內齒圈嚙合，又便于多個滾柱順序安裝；敬請參閱最后一頁特別聲明-20-證券研究報告 電力設備新能源電力設備新能源 （3）對效率、壽命和承載能力的分析，建立完整的剛度、強度分析體系。而螺紋牙型角、接觸角等參數對總體性能的影響程度，還缺少實驗研究；（4）傳動部件主要靠滾動摩擦來實現動力傳輸，因此摩擦、潤滑和由摩擦產生熱等也是未來需要研究的問題；（5）

61、PRS 作為執行部件的 EMA 廣泛應用于各行各業，尤其是航空、航天領域，PRS 的設計與 EMA 系統相匹配，必須在保證力學性能的同時兼顧行業應用要求；（6）目前已有 5 種 PRS 結構形式。設計新型 PRS 結構形式也值得探索，例如行星齒輪系統中的串聯、并聯結構形式等；（7）為了滿足 PRS 傳動的工作性能和精度要求，螺紋滾道一般為 HRC5862，滾柱一般為 HRC6264。熱處理方面，一般視材料選取和實際工作環境而定。圖圖 2323：行星滾柱絲杠關鍵技術行星滾柱絲杠關鍵技術 結構設計與制造相結合設計時要同時考慮螺紋與齒的加工，絲杠直徑較小時，滾柱齒的齒數、模數均較小，需考慮根切變位和

62、保證絲杠中心線與齒輪中心線重合等問題滾柱螺紋與輪齒相位匹配PRS的裝配難度較大，主要是螺紋加工與輪齒加工相位匹配問題，需保證滾柱螺紋與螺母螺紋嚙合的同時保證滾柱齒與內齒圈嚙合，又便于多個滾柱順序安裝力學分析體系對效率、壽命和承載能力的分析，建立完整的剛度、強度分析體系。而螺紋牙型角、接觸角等參數對總體性能的影響程度，還缺少實驗研究摩擦、潤滑和熱問題傳動部件主要靠滾動摩擦來實現動力傳輸，因此摩擦、潤滑和由摩擦產生熱等也是未來需要研究的問題作為部件設計時的匹配問題PRS作為執行部件的EMA廣泛應用于各行各業，尤其是航空、航天領域，PRS的設計與EMA系統相匹配，必須在保證力學性能的同時兼顧行業應用

63、要求新型PRS 結構目前已有5種PRS結構形式。設計新型PRS結構形式也值得探索，例如行星齒輪系統中的串聯、并聯結構形式等材料和熱處理為了滿足PRS傳動的工作性能和精度要求，螺紋滾道一般為HRC5862，滾柱一般為HRC6264。熱處理方面，一般視材料選取和實際工作環境而定 資料來源：劉更行星滾柱絲杠副的新發展及關鍵技術 螺紋加工是滾道加工的核心要素，也是滾珠絲杠和行星滾柱絲杠（包括絲杠和滾柱）加工的核心步驟。傳動級絲杠一般采用輥軋方式制造，定位級絲杠要求的精度更高，一般使用車、銑、磨聯合制造，精度取決于磨削環節。圖圖 2424：不同類型絲杠的制造工藝不同類型絲杠的制造工藝 定位型傳動型滾珠絲

64、杠C6-C10C0-C7輥軋車、銑、磨絲杠類型精度等級制造工藝輥軋車削旋風銑研磨 資料來源：南京創遠旋銑官網、光大證券研究所 敬請參閱最后一頁特別聲明-21-證券研究報告 電力設備新能源電力設備新能源 螺紋的加工精度將直接影響系統的傳動精度、使用壽命與平穩性，故優化螺紋的加工技術是提升 PRS 整體性能的關鍵。螺紋是由特定參數設計而成，其制造工藝方法主要為成型加工，例如旋風銑削、磨削加工、硬態車削、滾壓成型等。根據黃祖堯滾珠絲杠螺紋制造技術向高效、低耗、綠色方向發展，在全球綠色環保浪潮的助推下，絲杠螺紋制造從采用“白鋼刀挑扣”到高速硬車削，從螺紋磨削擴展到高速旋風銑削（軟、硬），從切削加工向無

65、屑精密滾軋成形制造，從低檔、低速、低精度向高檔、高速、高精度發展，高效、低耗、綠色已成為21 世紀螺紋制造技術發展的主旋律。圖圖 2525：行星滾柱絲杠螺紋副的加工工藝方法行星滾柱絲杠螺紋副的加工工藝方法 資料來源：陳暉行星滾柱絲杠螺紋的硬態車削加工技術研究 5.15.1、輥軋路線輥軋路線：精密滾軋技術精密滾軋技術提效降本潛力提效降本潛力大大 絲杠螺紋滾軋成形技術以金屬塑性變形理論為基礎，具備材料利用率高、產品機械強度高（抗拉強度提高 20%30%，疲勞強度提高 20%40%，抗剪強度提高 5%）、使用壽命長、絲杠螺紋的尺寸和導程精度具有較高的同一性、互換性、生產周期短和制造成本低等特點。用于

66、工業傳動和定位的滾軋絲杠產品有兩類：滾軋梯形絲杠副 RLS（RollingLeadScrew）和滾軋滾珠絲杠副 RBS（RollingBallScrew）。早期的產品精度較低，主要用于各類工業機械的動力傳遞和快速驅動。據不完全估計，在全球制造滾珠絲杠的專業生產企業中，有 30 多家企業配備有滾軋設備生產線，按標準系列批量生產 RBS 和 RLS 產品。但多數企業的 RBS 產品精度長期停留在T7T10 級的水平。冷軋滾珠絲杠是采用冷加工工藝模具制造，開模工藝自動化程度高，批量生產后成本低，效率高，精度一般停留在 P7 級左右，在設備中做傳動部件。敬請參閱最后一頁特別聲明-22-證券研究報告 電

67、力設備新能源電力設備新能源 圖圖 2626：軋制滾珠絲杠制作過程軋制滾珠絲杠制作過程 下料粗軋中軋細軋熱處理組裝軟硬軸承檢驗入庫 資料來源：山東省汶上縣絲杠有限責任公司官網 精密滾軋技術精密滾軋技術 HPRHPR（H HIGHIGHP PRECIDIONRECIDIONR ROLLINGOLLING）國外制造 RBS 的知名企業，例如：Rexroth、Thomson、WarnerElectric、Eichenberger、NSK、THK 等，他們擁有新一代高性能的 CNC 精密滾軋機，又掌握了核心技術，在成批大量生產中使 RBS 的精度能穩定達到 P5P7 級部分達到 P3 級。精密 RBS

68、從量變到質變、從低端邁向高端，歸納起來有以下幾方面的原因：（1）新一代的滾軋機精度高、剛性好，實現了高水平的數控化、智能化，在軋制過程中根據金屬塑性變形的狀況和滾軋力的變化動態調整滾軋工藝參數。（2）軋輥的進給方式由一個軋輥的單向進給發展到以絲杠（精胚）中心線為基準，用計算機控制一對伺服交流電動機完成雙軋輥同步向心微米級精密徑向進給。（3）對精密軋輥 3D 優化設計，按材料變形規律對導程（螺距）和齒形進行修正。采用優質合金鋼，使其制造精度和工作壽命大幅提高。（4）用于 RBS 滾軋精胚的材料，其品牌和質量穩定可靠（鋼廠定點供應，不吃“雜糧”），材料合金元素的純凈度、塑性應變能力、延伸率以及微量

69、元素的含量、晶粒的球化程度等方面能滿足冷滾軋的要求。（5）凡是在 RBS 產品上做得好的企業，在 RBS 生產線上均配置有 CNC 中頻淬火設備，自動矯直機、螺紋滾道拋光設備、控制產品質量的全套檢測儀器等。達到 P3P5 級精度的精密 RBS 具備了進入 CNC 機床和 CNC 工業裝備領域的機會。對精密 RBS 頗有建樹的德國 Rexroth 公司已作出集中全力批量生產 RBS 的決策，據博世力士樂（中國）有限公司業務總經理介紹，在其銷售 BS 總量中，RBS 占 80%90%，而磨削 BS 僅占 10%20%。如果把相同規格、相同精度等級的 RBS 與磨削 BS 做一個比較就可以發現：RB

70、S 具有“同級質優”的“芯里美現象”。冷軋滾珠絲杠軸端加工冷軋滾珠絲杠軸端加工方法有三種：退火后車制、磨削、硬車削。冷軋滾珠絲杠軸端的加工特點是材料硬度高，加工余量大，很多企業采用傳統的加工工藝，軸端退火-車削-軸端淬硬，這種加工方法因為軸端部位反復軟化硬化熱處理，致使冷軋滾珠絲杠會產生性能不穩定的缺陷。也有的企業采用磨床大余量磨削加工冷軋滾珠絲杠軸端。隨著刀具材料及制造技術的進步，硬車削大余量加工淬硬鋼工藝簡單效率高，可選擇 CBN 高硬刀具，適合的加工硬度范圍為 HRC45-79，省去了退火淬火熱處理工藝，避免了退火后再二次淬火的弊端，更徹底解決了采用砂輪進行大余量磨削加工的工藝難題。敬請

71、參閱最后一頁特別聲明-23-證券研究報告 電力設備新能源電力設備新能源 5.25.2、先車后磨先車后磨：經典工序：經典工序精度高精度高，生產效率，生產效率更更待提升待提升 現在大部分滾珠絲杠制造廠家都是以先車后磨的方式進行加工制造生產。先把原材料車到一定精度，再用專用絲杠磨床先粗磨再精磨到所需要的尺寸。這種加工方式優點是精度好，成本低，國內的專用絲杠磨床就可以達到，缺點是加工效率低下，單只螺母單道磨削工藝所需時間在 13-15 分鐘，且磨削所造成的大量粉塵和油煙不僅對操作工人的身體健康造成極大隱患，對環境污染嚴重。圖圖 2727：砂輪加工外螺紋螺旋面砂輪加工外螺紋螺旋面 圖圖 2828：磨削實

72、驗用五線砂輪磨削實驗用五線砂輪 資料來源：鄭偉精密行星滾柱絲杠副工藝制造與傳動性能研究 資料來源：董超行星滾柱絲杠副小螺距螺紋數控磨削工藝研究 砂輪磨削：砂輪磨削：因為第 12 道工序對磨削滾珠絲杠工作滾道淬硬熱處理，導致工作滾道粗加工最常用的工藝方法就是采用砂輪磨削磨制出 90V 型槽。但這種工藝方法經磁力探傷檢測后，會發現在滾珠絲杠滾道的圓弧上，有沿著軸線方向的或網狀的裂紋，可以通過“小磨量多次進給”的工藝方法，或采用“磨工作滾道表面溫度穩定磨”的技術方法解決，最大幅度降低滾珠絲杠工作滾道表面的磨削應力及磨削熱量，最大程度避免磨削裂紋或燒傷現象的產生。表表 8 8：絲杠工藝流程絲杠工藝流程

73、 序號序號 絲杠（滾柱絲杠）絲杠（滾柱絲杠）滾柱（滾柱絲杠）滾柱（滾柱絲杠）絲杠（滾珠絲杠）絲杠（滾珠絲杠）1 絲杠毛坯 滾柱毛坯 絲杠毛坯 2 預備熱處理 預備熱處理 預備熱處理 3 校直 校直 校直 4 加工端面及中心孔 加工端面及中心孔 加工端面及中心孔 5 粗車 粗車 粗車 6 高溫時效并檢驗 高溫時效并檢驗 高溫時效并檢驗 7 加工端面及修中心孔 加工端面及修中心孔 加工端面及修中心孔 8 半精車 半精車 半精車 9 滾齒 10 銑 銑 銑 11 粗磨 粗磨 粗磨 12 感應淬火并檢驗 表面氮化并檢驗 感應淬火并檢驗 13 研中心孔 研中心孔 研中心孔 14 粗磨 粗磨 粗磨 15

74、探傷 探傷 探傷 16 高溫時效并檢驗 高溫時效并檢驗 高溫時效并檢驗 17 研中心孔 研中心孔 研中心孔 18 半精磨 半精磨 半精磨 敬請參閱最后一頁特別聲明-24-證券研究報告 電力設備新能源電力設備新能源 19 低溫時效并檢驗 低溫時效并檢驗 低溫時效并檢驗 20 銑鍵槽 銑鍵槽 銑鍵槽 21 磨端部螺紋 磨端部螺紋 磨端部螺紋 22 研中心孔 研中心孔 研中心孔 23 精磨并全面檢驗 精磨并全面檢驗 精磨并全面檢驗 24 入庫 入庫 入庫 資料來源：鄭偉精密行星滾柱絲杠副工藝制造與傳動性能研究、鄭紅精密滾珠絲杠機械加工工藝規程研究 其中磨削滾珠絲杠的加工工藝約有 20 多道工序，周期

75、在 30-45 天，周期長，效率低，成本高。加工工藝中有材料熱處理與工作滾道粗加工兩大重點。磨削滾珠絲杠工作滾道粗加工滾道粗加工常用方法有：砂輪磨削、硬車削、旋風銑削。5.35.3、熱處理熱處理：隱形壁壘：隱形壁壘，需控制精度，需控制精度 磨削滾珠絲杠材料及熱處理方式對滾珠絲杠成品零件的制造質量及精度影響非常大。滾珠絲杠材料常常選用 GCr15 高碳鉻軸承鋼，軸承鋼經過淬火加低溫回火后具有硬度高、組織均勻、耐磨性強、接觸疲勞強度高的優點，但軸承鋼材料塑性一般，切削性能中等，焊接性能差，有回火脆性，所以磨削滾珠絲杠粗加工之前要對軸承鋼材料進行預先熱處理，通過球化退火把 GCr15 材料中的碳化物

76、球化，得到在鐵素體基體上均勻分布的球狀或顆粒狀碳化物組織，降低材料組織硬度，提高材料塑性機能，改善材料金屬切削機加工性能。軸坯加工完成后將磨削滾珠絲杠工件工作表面（滾道）與加工基準（中心孔）淬硬，為后續滾珠絲杠開滾道做好材料力學性能準備。每一道金屬切削加工均會產生應力變形，為消除應力變形給工件帶來的不良影響，關鍵的質量控制點都要進行時效去應力處理，控制好工件加工質量。通過滾珠絲杠材料選擇、熱處理內容及順序的合理安排，能夠在最大程度上保證磨削滾珠絲杠零件的表面接觸強度、整體剛性、耐摩擦性等工程力學性能指標要求，保證磨削滾珠絲杠在尺寸精度、幾何公差、表面粗糙度方面的零件工作配合技術要求。圖圖 29

77、29：絲杠制造相關熱處理方式絲杠制造相關熱處理方式 GCr15高碳鉻軸承鋼球化退火中頻淬火時效處理硬度下降硬度提高消除內部應力設備退火溫度硬度井式電阻爐：功率100kW800HBS179-207設備工作頻率硬度感應淬火機床25kHZHRC58-63設備工作溫度300低溫烘箱140-160 資料來源：鄭紅精密滾珠絲杠機械加工工藝規程研究 敬請參閱最后一頁特別聲明-25-證券研究報告 電力設備新能源電力設備新能源 滾珠絲杠在中頻淬火后，由于金相組織的改變導致軸向尺寸的變化，摸清淬火的變化規律是螺紋粗加工中必須解決的難題。不同鋼廠的 GCr15 軸承鋼，不同的冶煉爐號（批次），雖然尺寸規格和淬火工藝

78、相同，但軸向變形量依然不同，掌握變形規律是有難度的。如果淬火前的導程修正量不準確，將使磨削余量偏移并導致滾道表面硬化層厚度不均勻，最終影響產品的摩擦特性、接觸剛度和使用壽命。5.45.4、旋風硬銑旋風硬銑：新興工藝，兼具生產效率與產品精度：新興工藝，兼具生產效率與產品精度 高速旋風銑削淬硬絲杠（HRC60 以上）是一種新興的高效綠色加工方法，加工時工件一次銑削完成，不使用任何切削液，加工效率大約是磨削加工的 5-8 倍，在國外滾動部件加工行業得到了廣泛應用。高速硬切削是基于高速切削理論的一種加工技術，是對高硬度金屬材料（HRC55-65）直接進行車削或統削加工，其理論依據是 Salomon 博

79、士理論（發現當切削速度提高到一定程度時，切削溫度不升反降）。圖圖 3030：切削溫度與切削速度變化關系切削溫度與切削速度變化關系 圖圖 3131：軟銑與硬銑的區別軟銑與硬銑的區別 軟銑硬銑 資料來源：李彥鳳滾珠絲杠旋風硬銑削加工熱變形誤差及其控制技術研究 資料來源：黃祖堯滾珠絲杠螺紋制造技術向高效、低耗、綠色方向發展(上)在數控車床上配套安裝高速銑削螺紋動力頭，淬硬軸承鋼 GCr15 工件（硬度為6265HRC）利用刀盤上的多把（6 或 8）均勻對稱的高強度成型銑刀，借助于刀盤旋轉軸線與工件軸線存在的偏心距 e 依次參與切削，且兩軸線夾角為螺紋的螺旋角。旋風銑削加工時，刀盤與工件同向旋轉完成順

80、銑；工件以 410r/min低速旋轉，而刀盤以每分鐘大于 600r/min 的轉速旋轉，工件每旋轉一周，刀盤沿著工件軸線移動一個螺紋導程的距離，從而實現整個螺紋滾道的加工。敬請參閱最后一頁特別聲明-26-證券研究報告 電力設備新能源電力設備新能源 圖圖 3232：滾珠絲杠旋風銑削加工示意圖滾珠絲杠旋風銑削加工示意圖 資料來源：李彥鳳滾珠絲杠旋風硬銑削加工熱變形誤差及其控制技術研究 用 PW160 型 CNC 硬旋銑床高速旋銑 CF63 鋼（德國鋼號）淬硬至 6062HRC的滾珠絲杠，以 1000mm 長為例：導程精度可達 P3 級（ISO34083），中徑圓柱度 0.01mm/1000mm，齒

81、形精度0.005mm，滾道表面粗糙度值Ra旋風銑輥軋，按照生產效率排序，依次是輥軋旋風銑磨削，而硬車削通常作為螺紋滾道半精加工的選擇之一。為了滿足人形機器人降本、放量的要求，行星滾柱絲杠的生產效率和量產成本需在當前水平基礎上有較大下降。我們預計，在滿足精度要求的前提下，中精度絲杠使用旋風銑、輥軋更能適應大批量、快速交付的要求，而磨床將在高精度絲杠中繼續占據不可替代的地位。磨床 表表 1414：國外各類型的磨床具有代表性的生產商國外各類型的磨床具有代表性的生產商 磨床型號磨床型號 生產商生產商 高精度內外圓磨床 Studer、Kellenberger、Schleifring 高精度平面磨床 Bl

82、ohm、Aba、ELB、Favretto 導軌磨床 WaldrichCoburg、Favretto、住友精機 曲軸、凸輪磨床 Junker、Landis、Studer、豐田工機 大型曲軸磨床 Naxosunion、Cetos、Wohlenberg、唐津 大型軋輥磨床 Ingesoll 無心磨床 Koyo、Mikrosa 珩磨機 格林、善能、那格爾 滾珠絲杠磨床 科堡、三井精機 齒輪磨床 Gleason 五坐標工具磨床 瓦爾特、安卡、薩克 資料來源：虞行國高端磨削技術需求及國內磨床行業現狀 在計劃經濟時代，我國設備制造業基本有明確專業的分工，如上海機床廠生產外圓磨床系列，杭州機床廠生產平面磨床系

83、列，無錫機床廠生產內圓磨床系列，天津機床廠生產齒輪磨床系列，還有北京二機床、陜西機床、秦川機床、桂北機床、威海華東等廠生產制造出了一批代表我國較高水平的磨床。目前，磨床行業競爭格局可劃分為三個類別：（1）國外企業：德國、日本等發達國家的磨床企業起步較早、技術水平領先，產品附加值較高，主要面向航空航天、汽車、模具等下游產業，典型公司包括德國斯來福臨集團、日本捷太格特、德國埃馬克、瑞士羅曼蒂克等，是目前國際上的高端磨床制造商。敬請參閱最后一頁特別聲明-38-證券研究報告 電力設備新能源電力設備新能源 （2）國內國有企業：國內市場現存知名磨床制造國有企業，主要由曾以“十八羅漢”為代表的國有控股機床企

84、業改制重組而來，發展歷史悠久，實力雄厚，規模居于國內前列，代表公司主要有秦川機床（000837.SZ）、無錫機床、上海機床等。（3）國內民營企業：自 2001 年中國加入 WTO，數控機床進入高速發展時期，國內市場對數控機床需求急增，一批民營數控磨床企業開始快速發展，產品在一些細分領域占有重要地位，代表公司主要包括宇環數控（002903.SZ）、華辰裝備（300809.SZ）等。旋風銑床 20 世紀 80 年代，西方工業發達的國家出現了一批專業生產 CNC 旋風銑床的廠家，例如：德國 Leistritz 公司、GWT 公司、Burgsmuller 公司、奧地利WEINGRTNER 公司、Lin

85、singer 公司等。到 1990 年后期，隨著高速硬切削理論和制造技術以及刀具制造和刃磨技術的成熟，智能化、復合化的高檔 CNC 硬旋風銑床和旋銑加工中心相繼進入市場。國內漢江機床研發了適宜大批量產業化生產、具有自主知識產權的大型螺紋旋風硬銑削機床。HJ09280 數控螺紋旋風銑床適用于加工直徑 230mm 以內、長度 8000mm 以下的滾珠絲杠(精度可達 3 級)、梯形絲杠及螺桿，還可對直徑100mm 以內、長度 8000mm 以上的滾珠絲杠進行接刀加工。精密輥軋機 精密滾軋技術 HPR（HighPrecidionRolling）的出現，使絲杠螺紋的軋制精度出現重大突破，從 20 世紀

86、90 年代開始在歐美國家中出現了一批數控化、智能化水平較高的 CNC 精密滾軋機。德國（PROFIROLL）寶飛螺公司在經濟適用型系列產品的基礎上推出銳意創新型高檔 CNC 精密滾軋機（第五代），新配置的寶飛螺 CNC/AC 數控系統可根據材料的成形過程，隨機調整主軸轉速和軋輥的進給量，并具有滾壓過程參數程序化、屏幕化和營理提示等功能。由美國在這個領域的權威人士 HowardAGreis 先生創建的 KINEFAC 肯尼福公司推出了封閉受力閘式 CNC 高強度滾扎機（第三代），該公司下設國家級擠壓滾軋成形工藝開發試驗室：兩模、三模冷滾軋技術中心等多個研發機構。德國 Leistritz 公司在生

87、產 CNC 旋風銑床的同時還生產不同噸位的滾壓成形機，其中 LWNRT 系列 CNC 精密滾軋機配有新一代數控技術，力學結構的高剛度床身，兩個 AC 電動機驅動雙主軸，其定位精度和重復定位精度都很高，用于加工 RBS 等產品。表表 1515：海外絲杠機床主要參與者：海外絲杠機床主要參與者 英文名英文名 國家國家 創立年份創立年份 主主要產品要產品 螺紋磨床 waldrich-coburg 科堡 德國 1920 大型高精度銑床、磨床和車床。包括 TAURUS、TAURUSGemini、MasterTec 和 PowerTec 銑床系列，WayGrind和 RailGrind 磨床系列、ValuT

88、urn、MultiTurn 和 PowerTurn 車床系列；Mitsuiseiki 三井精機 日本 1928 高精度機床母機和固定式空氣壓縮機。機床有臥式 CNC 加工、立式 CNC 加工、坐標磨床、螺紋磨床和坐標鏜床系列。壓縮機包括高效節能水潤滑變頻無油壓縮機、環保性能的標準型水潤滑無油壓縮機、功率超過型號標準的小型水潤滑無油壓縮機、用于大型設施的大功率水潤滑無油壓縮機、環保節能渦旋壓縮機等。旋風銑 敬請參閱最后一頁特別聲明-39-證券研究報告 電力設備新能源電力設備新能源 Leistritz 萊斯特瑞茲 德國 1905 航空和能源技術用渦輪產品，石油天然氣、化工及造船行業用螺桿泵，塑料和

89、制藥行業用雙螺桿擠出機，汽車和機械工程行業用刀具和旋風銑床。Burgsmuller 伯格斯繆勒 德國 1876 公司定位為螺紋切削專家和旋風銑技術的發明者，近年來逐步停止銷售旋風銑床，轉向雙螺桿擠出機螺桿元件和絲杠的生產。WEINGRTNER 魏因加特納 奧地利 1966 公司重新定義了旋風銑，公司的機床、刀具、工藝流程和 CAD/CAM 軟件用于生產大型曲軸、發電廠發電機轉子、風力渦輪機、蒸汽和燃氣輪機、大型壓縮機螺桿以及造紙和鋼鐵行業的軋制加工。Linsinger 林辛格 奧地利 1939 銑削技術，鋸切技術，鋼軌技術，客戶服務和設備保養服務。產品包括旋銑式鋼管鋸切機、圓盤鋸機、帶鋼銑邊機

90、等。精密輥軋機 PROFIROLL 寶飛螺 德國-螺紋及成形滾壓機、花鍵滾軋機、環形件冷輾擴機和滾壓模具。滾壓模具包括圓形滾壓模具、Rollex 花鍵模具、增量式圓模具、行星式模具、搓絲板和齒條模具。KINEFAC 肯尼福 美國 1962 公司是精密金屬成型和加工技術領域的世界領先者?？商峁﹥赡?、三模精密輥軋機和相關模具。EVIRT 艾瓦特 意大利-智能軋制機，包括 MONO系列、PLANAR系列、RADIAL系列和 SPECIAL 系列，廣泛應用于圓形和管型材上的ISO 螺紋和梯形螺紋、接頭連接、滾珠絲杠、滾花幾何形狀、開槽和成型等等。資料來源：各公司官網、光大證券研究所 產品方面：貝斯特生

91、產的滾珠絲杠副、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；五洲新春生產的 T 型螺紋絲杠開發完成并向客戶送樣，行星滾柱絲杠零部件向下游重要客戶多次送樣；恒立液壓線性驅動器項目預計 2024 年第二季度投產，達產后將形成年產104,000 根標準滾珠絲杠電動缸、4,500 根重載滾珠絲杠電動缸、750 根行星滾柱絲杠電動缸、100,000 米標準滾珠絲杠和 100,000 米重載滾珠絲杠的生產能力。工藝方面：浙海德曼的 T 系列高端數控車床及高精密級數控車床具備較強的以車代磨效果。該系列的復合加工功能能夠實現銑削功能，可以代替部分以銑代磨功能；華辰裝備與貝斯特達成全面戰略

92、合作關系，共同推動國產高端數控直線導軌磨床關鍵核心技術攻關；秦川機床的螺紋磨床廣泛供應滾動功能部件行業、工量具行業、減速機行業、汽車零部件制造、螺桿空氣壓縮機行業；子公司漢江機床擁有行星滾柱絲杠產品的研發、制造基礎，近年來已有多種產品供給某些特殊行業；同時公司具備旋風銑機床生產能力；日發精機的數控螺紋磨床用于新能源汽車、人形機器人上的絲杠與螺母的試磨情況良好，高效且精度符合客戶要求；用于絲杠螺母的端面外圓磨床已向某客戶交付，并與另一客戶簽訂了螺紋磨床合同。表表 1616：國內上市公司中絲杠行業主要參與者：國內上市公司中絲杠行業主要參與者 公司公司 整體實力整體實力 絲杠、機器人相關進展絲杠、機

93、器人相關進展 五洲新春 公司主要生產軸承及汽車配件等高端精密零部件。為德國舍弗勒和瑞典斯凱孚兩家軸承制造商提供軸承套圈。公司研發的各類絲杠類產品主要面向新能源汽車產業和機器人產業。公司 T 型螺紋絲杠開發完成并向客戶送樣，行星滾柱絲杠零部件向下游重要客戶多次送樣，公司的短期目標是切入主流客戶產業鏈。敬請參閱最后一頁特別聲明-40-證券研究報告 電力設備新能源電力設備新能源 貝斯特 公司業務分為三大板塊：一、各類精密零部件、智能裝備及工裝夾具等原有業務；二、新能源汽車零部件業務；三、工業母機領域，全面布局直線滾動功能部件，產品包括：高精度滾珠/滾柱絲杠副、高精度滾動導軌副等。公司通過設立全資子公

94、司“無錫宇華精機有限公司”全面布局直線滾動功能部件（產品包括：高精度滾珠/滾柱絲杠副、高精度滾動導軌副等），公司生產的滾珠絲杠副、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。恒立液壓 經過 30 多年的專注與創新，從液壓油缸制造發展成為集液壓元件、精密鑄件、液壓系統等產業于一體的大型綜合性企業，主要市場涵蓋 20 多個國家和地區，產品遍及工程機械、農業機械、工業工程、海洋工程、能源科技、隧道工程等眾多行業。公司擬投資 15 億元建設線性驅動器項目，預計 2024 年第二季度投產。項目達產后將形成年產 104,000 根標準滾珠絲杠電動缸、4,500 根重載滾珠絲杠電動缸、

95、750 根行星滾柱絲杠電動缸、100,000 米標準滾珠絲杠和 100,000 米重載滾珠絲杠的生產能力。浙海德曼 公司專門從事高端數控車床生產，掌握了數控車床三大核心技術，即主軸技術、伺服刀塔技術、伺服尾座技術國家級專精特新“小巨人”企業。與貝斯特、五洲新春、雙環傳動等建立多年的合作關系。公司的 T 系列高端數控車床及高精密級數控車床具備較強的以車代磨效果。該系列的復合加工功能能夠實現銑削功能，可以代替部分以銑代磨功能。華辰裝備 公司是國內專業從事全自動高精度數控軋輥磨床研發生產的創新型領先企業。公司公司與德國 Wieland 公司開展國際合作，開發內外圓復合磨床（亞磨削系列產品），屬于高精

96、度數控萬能復合磨床，具有外圓、內圓、非圓、螺紋磨削功能。與貝斯特達成全面戰略合作關系，共同推動國產高端數控直線導軌磨床關鍵核心技術攻關。華辰裝備計劃于 1 年內向貝斯特精機提供對標國際行業龍頭企業領先水平的精密數控直線導軌磨床產品以及相應技術支持，該產品為目前全球磨削長度最長、技術難度及磨削效率最高的產品。秦川機床 公司是中國機床工具行業龍頭骨干，中國精密數控機床與復雜工具研發制造基地，工業機器人減速器研發制造基地，國家級高新技術企業和創新型試點企業，擁有國家級制造業單項冠軍產品和多家國家級專精特新“小巨人”企業。公司螺紋磨床產品下游市場主要有：滾動功能部件行業、工量具行業、減速機行業、汽車零

97、部件制造（尤其是新能源汽車）、螺桿空氣壓縮機行業。子公司漢江機床擁有行星滾柱絲杠產品的研發、制造基礎，近年來已有多種產品供給某些特殊行業，同時，部分新型號產品正在研制和試驗驗證。同時也具備旋風銑機床生產能力。日發精機 日發機床公司定位于高端數控機床，用定制化設計、規?；a、全方位服務逐步實現進口替代并占有優勢的行業地位。公司數控螺紋磨床用于新能源汽車、人形機器人上的絲杠與螺母的試磨情況良好，高效且精度符合客戶要求，獲得了客戶的認可；用于絲杠螺母的端面外圓磨床已向某客戶交付，并與另一客戶簽訂了螺紋磨床合同。資料來源：各公司官網、各公司公告、光大證券研究所 人形機器人與人工智能技術不斷突破，產業

98、鏈正處于放量前夕，相關產業鏈面臨巨大投資機遇。絲杠作為人形機器人核心傳動部件，正面臨新一輪產業機遇。其中行星滾柱絲杠為了滿足人形機器人降本、放量的要求，生產效率和量產成本需在當前水平基礎上有較大下降，生產工藝正持續優化中，設備、技術等均存在較大國產替代空間。產品層面：行星滾柱絲杠部分廠商已具備生產能力并向下游客戶送樣；工藝層面：磨削、旋風銑、輥軋、硬態車削預計都將發揮作用。建議關注：建議關注：（1 1）積極布局行星滾柱絲杠產品的貝斯特、五洲新春、恒立液壓；）積極布局行星滾柱絲杠產品的貝斯特、五洲新春、恒立液壓；（2 2）高端磨床、“以車代磨”、“以銑代磨”等工藝路線：高端磨床、“以車代磨”、“

99、以銑代磨”等工藝路線：浙海德曼浙海德曼、華辰裝、華辰裝備、秦川機床、日發精機。備、秦川機床、日發精機。敬請參閱最后一頁特別聲明-41-證券研究報告 電力設備新能源電力設備新能源 8 8、風險分析風險分析 （1）產業化進程不及預期：目前人形機器人產業鏈成本仍較高，尚未具備確定的應用場景，若產業化進程不及預期，可能對供應鏈企業造成不利影響；（2）競爭加劇風險：產業界對人形機器人高度關注，若后續絲杠、空心杯電機、減速器等領域競爭加劇，可能對供應鏈企業造成不利影響；（3）核心技術進步不及預期：人形機器人的產業化推進有賴于 AI、自動駕駛、以及相關零部件的核心技術持續進步，若后續核心技術進步不及預期，可

100、能對產業鏈落地造成負面影響。敬請參閱最后一頁特別聲明-42-證券研究報告 行業及公司評級體系行業及公司評級體系 評級評級 說明說明 行行 業業 及及 公公 司司 評評 級級 買入 未來 6-12 個月的投資收益率領先市場基準指數 15%以上 增持 未來 6-12 個月的投資收益率領先市場基準指數 5%至 15%；中性 未來 6-12 個月的投資收益率與市場基準指數的變動幅度相差-5%至 5%；減持 未來 6-12 個月的投資收益率落后市場基準指數 5%至 15%；賣出 未來 6-12 個月的投資收益率落后市場基準指數 15%以上；無評級 因無法獲取必要的資料，或者公司面臨無法預見結果的重大不確

101、定性事件，或者其他原因，致使無法給出明確的投資評級?；鶞手笖嫡f明：基準指數說明：A 股市場基準為滬深 300 指數；香港市場基準為恒生指數；美國市場基準為納斯達克綜合指數或標普 500 指數。分析、估值方法的局限性說明分析、估值方法的局限性說明 本報告所包含的分析基于各種假設，不同假設可能導致分析結果出現重大不同。本報告采用的各種估值方法及模型均有其局限性，估值結果不保證所涉及證券能夠在該價格交易。分析師聲明分析師聲明 本報告署名分析師具有中國證券業協會授予的證券投資咨詢執業資格并注冊為證券分析師，以勤勉的職業態度、專業審慎的研究方法，使用合法合規的信息，獨立、客觀地出具本報告，并對本報告的內

102、容和觀點負責。負責準備以及撰寫本報告的所有研究人員在此保證，本研究報告中任何關于發行商或證券所發表的觀點均如實反映研究人員的個人觀點。研究人員獲取報酬的評判因素包括研究的質量和準確性、客戶反饋、競爭性因素以及光大證券股份有限公司的整體收益。所有研究人員保證他們報酬的任何一部分不曾與，不與，也將不會與本報告中具體的推薦意見或觀點有直接或間接的聯系。法律主體聲明法律主體聲明 本報告由光大證券股份有限公司制作，光大證券股份有限公司具有中國證監會許可的證券投資咨詢業務資格，負責本報告在中華人民共和國境內（僅為本報告目的，不包括港澳臺）的分銷。本報告署名分析師所持中國證券業協會授予的證券投資咨詢執業資格

103、編號已披露在報告首頁。中國光大證券國際有限公司和 EverbrightSecurities(UK)CompanyLimited 是光大證券股份有限公司的關聯機構。特別聲明特別聲明 光大證券股份有限公司（以下簡稱“本公司”）成立于 1996 年，是中國證監會批準的首批三家創新試點證券公司之一，也是世界 500 強企業中國光大集團股份公司的核心金融服務平臺之一。根據中國證監會核發的經營證券期貨業務許可，本公司的經營范圍包括證券投資咨詢業務。本公司經營范圍：證券經紀；證券投資咨詢；與證券交易、證券投資活動有關的財務顧問；證券承銷與保薦；證券自營；為期貨公司提供中間介紹業務；證券投資基金代銷；融資融券

104、業務；中國證監會批準的其他業務。此外，本公司還通過全資或控股子公司開展資產管理、直接投資、期貨、基金管理以及香港證券業務。本報告由光大證券股份有限公司研究所（以下簡稱“光大證券研究所”）編寫，以合法獲得的我們相信為可靠、準確、完整的信息為基礎，但不保證我們所獲得的原始信息以及報告所載信息之準確性和完整性。光大證券研究所可能將不時補充、修訂或更新有關信息，但不保證及時發布該等更新。本報告中的資料、意見、預測均反映報告初次發布時光大證券研究所的判斷，可能需隨時進行調整且不予通知。在任何情況下，本報告中的信息或所表述的意見并不構成對任何人的投資建議?？蛻魬灾髯鞒鐾顿Y決策并自行承擔投資風險。本報告中

105、的信息或所表述的意見并未考慮到個別投資者的具體投資目的、財務狀況以及特定需求。投資者應當充分考慮自身特定狀況，并完整理解和使用本報告內容，不應視本報告為做出投資決策的唯一因素。對依據或者使用本報告所造成的一切后果，本公司及作者均不承擔任何法律責任。不同時期，本公司可能會撰寫并發布與本報告所載信息、建議及預測不一致的報告。本公司的銷售人員、交易人員和其他專業人員可能會向客戶提供與本報告中觀點不同的口頭或書面評論或交易策略。本公司的資產管理子公司、自營部門以及其他投資業務板塊可能會獨立做出與本報告的意見或建議不相一致的投資決策。本公司提醒投資者注意并理解投資證券及投資產品存在的風險，在做出投資決策

106、前，建議投資者務必向專業人士咨詢并謹慎抉擇。在法律允許的情況下，本公司及其附屬機構可能持有報告中提及的公司所發行證券的頭寸并進行交易，也可能為這些公司提供或正在爭取提供投資銀行、財務顧問或金融產品等相關服務。投資者應當充分考慮本公司及本公司附屬機構就報告內容可能存在的利益沖突，勿將本報告作為投資決策的唯一信賴依據。本報告根據中華人民共和國法律在中華人民共和國境內分發，僅向特定客戶傳送。本報告的版權僅歸本公司所有，未經書面許可，任何機構和個人不得以任何形式、任何目的進行翻版、復制、轉載、刊登、發表、篡改或引用。如因侵權行為給本公司造成任何直接或間接的損失，本公司保留追究一切法律責任的權利。所有本

107、報告中使用的商標、服務標記及標記均為本公司的商標、服務標記及標記。光大證券股份有限公司版權所有。保留一切權利。光大證券股份有限公司版權所有。保留一切權利。光大證券研究所光大證券研究所 上海上海 北京北京 深圳深圳 靜安區新閘路 1508 號 靜安國際廣場 3 樓 西城區武定侯街 2 號 泰康國際大廈 7 層 福田區深南大道 6011 號 NEO 綠景紀元大廈 A 座 17 樓 光大證券股份有限公司關聯機構光大證券股份有限公司關聯機構 香港香港 英國英國 中國光大證券國際有限公司中國光大證券國際有限公司 香港銅鑼灣希慎道 33 號利園一期 28 樓 EverbrightSecurities(UK)CompanyLimitedEverbrightSecurities(UK)CompanyLimited 6thFloor,9AppoldStreet,London,UnitedKingdom,EC2A2AP