丝杠行业报告：人形机器人打开市场空间（22页）

丝杠是机械设备常用的传动元件。丝杠是将回转运动转化为直线运动，或将直线运动转 化为回转运动的理想产品。滚珠丝杠最初发明于 1874 年，并在美国获得专利，1940 年美国 通用汽车公司将其大规模应用到汽车转向机构中，随后在工业领域中的应用不断延伸，被广 泛应用于各种工业设备和精密仪器。 丝杠分类方式较多，按照摩擦特性，丝杠可划分为滑动丝杠、滚动丝杠和静压丝杠。其 中，滚珠丝杠是最常用的丝杠形式，人形机器人打开行星滚柱丝杠应用空间。 1） 滑动丝杠：无滚动体，靠滑动摩擦传递推力，连续工作发热严重，传动效率较低 （30-50%），一般适用精度要求较低的应用场合，具有自锁性。滑动丝杠的牙型多 为梯形，又称梯形螺纹丝杠。 2） 滚动丝杠：有滚动体，按照滚动体的不同，可进一步划分为滚珠丝杠和行星滚柱丝 杠两类。

滚珠丝杠：主要由螺杆、螺母、滚珠、循环反向装置组成，螺母与丝杠 表面被加工成凹圆弧形成螺纹滚道，滚道之间放入滚珠，滚珠在螺母内沿着螺旋滚 道滚动并通过反向器在螺母内循环，带动螺母沿丝杠轴向运动；滚珠丝杠摩擦力小、 传动效率高（超过 90%）、精度高，是最常使用的丝杠形式。②行星滚柱丝杠：结 构和滚珠丝杠相似，区别在于载荷传递元件为螺纹滚柱，而非滚珠，具有高承载、 耐冲击、体积小、高速度、低噪音、高精度、长寿命等优点，被应用于特斯拉人形 机器人，市场关注度因此大幅提高，随着人形机器人放量，其市场空间将被打开。 3） 静压丝杠：静压丝杠通常由外壳、螺纹、导轨和气体或液体膜组成，是一种新型的 液压传动元件，它利用压缩空气或液体在丝杠周围形成气体或液体膜，使得螺母和 丝杠发生相对运动时本身并不接触，减少接触面积和摩擦力，因此可以达到极高的 定位精度，但其工艺复杂，加工非常困难，成本较高。