丝杠技术分类与应用 - 丝杠通过电机驱动丝杠轴旋转并配套螺母实现直线运动 将电机旋转力转化为直线驱动力 [1] - 根据摩擦特性分为滑动丝杠 滚动丝杠和静压丝杠 其中滚动丝杠包含滚珠丝杠和行星滚柱丝杠 [1] - 作为精密传动系统核心元件 广泛应用于新能源汽车和机器人等新兴产业 [1] 细分领域技术路径 - 机器人领域主要采用滚珠丝杠和行星滚柱丝杠技术 [1] - 汽车底盘领域广泛使用滚珠丝杠 而行星滚柱丝杠正成为新技术方向 [1] - 天风证券看好行星滚柱丝杠在汽车领域的未来应用前景 [1]

丝杠行业与公司分析 行业与公司覆盖 - 丝杠行业涉及滑动丝杠、滚珠丝杠和行星滚柱丝杠 技术分类包括磨削加工（C5级以上精度）和冷扎加工（C5级以下精度）[1][3][18] - 主要应用领域包括人形机器人、汽车（线控转向系统）、工业母机、注塑机、半导体设备及航空航天和军工[2][6][27][30] - 高端市场由日本NSK、THK及中国台湾上银银泰主导 国产化率较低[3][28] - 上银在丝杠制造领域表现出色 过去几年保持30%以上毛利率 产品覆盖全制造业包括汽车行业 预计2025年整个丝杠市场空间达400多亿元[26] 核心观点与论据 **技术优势与分类** - 滚珠丝杠通过钢球滚动摩擦提高传递效率和精度 行星滚柱丝杠通过更小间隙和更高负载能力实现更高精度但制造成本较高[1][4][5] - 行星滚柱丝杠分为正向式、反向式和差动式 正向式最常见 差动式结构简单成本较低但可能打滑 适用于负载要求不高的场景如灵巧手[8][10] - 丝杠精度分类采用中国体系P级和日本、台湾等地区C级 C0级、C1级、C2级精度差距不大 C7、C8级精度差距明显[11] **应用场景与需求** - 在机器人领域尤其人形机器人中丝杠优势显著 能实现较高负载能力和节能 通过旋转运动转化为线性驱动减少力臂效应提高效率[6][29] - 汽车行业线控转向系统采用电机加纯电传动方式 效率可达90%以上 相比液压助力系统效率更高 符合新能源汽车发展趋势[30][32] - 工业母机对丝杠要求极高 需确保机床精度和性能 丝杠负责传动和定位 高精度定位级丝杆尤为重要[27] **制造工艺与挑战** - 丝杠制造流程复杂 材料、热处理和设计均需极致 材料质量至关重要如钢材配方 热处理工艺包括正火、退火、回火等多个环节[12][13] - 磨削加工流程长 需粗车、精车、粗磨、精磨等多个步骤 高精度等级如C0级是制造业最难突破的一环[18][19] - 磨削难点包括发热问题和热形变 砂轮高速旋转产生大量热量导致丝杠不可控热形变影响加工精度[21][22] - 优化硬磨削工艺可通过以车代磨和以铣代磨提高效率 车削利用刀具沿进给轴轴向位移进行切削 效率较高但可能出现震动问题[23] **利润率与竞争力** - 丝杠行业壁垒较高 脱颖而出企业利润率中枢可能较好 高端丝杠制造具有较高技术壁垒和潜在高利润率[2][12][13] - 企业若能覆盖全行业并突破最高端领域将显著提升竞争力 全行业覆盖有助于扩大客户基础增强品牌形象实现规模化生产与研发费用摊薄[20] - 上银丝杠产品覆盖全制造业包括汽车等多个行业 均价较低显示其广泛应用和市场竞争力[26] **设计优化与性能** - 丝杠需根据不同行业需求进行定制化设计 SKU非常多 需具备强大设计能力应对各种要求如预警力不同导致传动方式不同[14] - 降噪是丝杠产品设计重要环节 需优化滚道设计确保滚珠或滚柱转动时减少碰撞 滚珠丝杠需考虑滚珠循环器设计避免90度旋转导致撞击和噪音[16] - 确保丝杠寿命和性能稳定性需具备完整正向设计体系 通过多轮用户端实际测试和多年优化提升质量 开发成套检测设备监控长期使用中传动效率、精度及稳定性[17][24] 其他重要内容 **加工设备投资机会** - 丝杠加工设备包括热处理炉子、感应淬火装置、矫直机及核心设备如车床和磨床 硬车削技术（以车代磨）具有提效降本潜力是投资重点[34] - 磨床是丝杠加工重要设备包括内螺纹磨床用于螺母加工及外螺纹磨床用于螺柱或行星滚柱加工 技术难度高多由海外老牌企业供应[35] - 人形机器人中小丝杠加工需要新设计小型专用设备 传统大型磨床不适合精细零件加工 为国内企业提供良好成长机会[36] **检测与评价体系** - 企业需建立专门测试评价体系保证丝杠质量 包括运行稳定性、热稳定性、寿命保持性和精度保持性测试 需开发成套检测平台和实验平台不断优化性能[24] - 国内四杠供应商较少导致相关检测企业相对匮乏 如有上市公司开发出用于四杠检测成套设备带有自主解决方案或独特检测方式将具有很大市场潜力[37] **传动系统效率提升** - 传动系统效率提升主要体现在电信号直接传输 不需要液压或机械结构间接传动 操作可实时转化为执行器动作提高响应速度和减少延迟[31][32] - 舍弗勒等企业正在开发线控转向、线控驻车和刹车系统 采用行星齿轮丝杠将电机、轴承、制动等组件集成在一起 博士iBooster电液传动逐渐被丝杠驱动取代[32]