由两套直线导轨副和一套滚珠丝杠副组合而成的滚动功能部件是一种将旋转运动与直线运动进行双向转换的传动装置。
在高速度、高效率、高精度方面满足现代物理运动需求，被大范围的应用于机床、工业（自动化+专用设备）、航空航天、医疗、汽车等领域。
根据金属加工杂志社，2022年预计我国滚动功能部件市场规模330亿，至2025年有望增长至462亿，CAGR达12.4%，粗略估计滚动功能部件在泛工业制造中的应用约占总需求的70%。
新兴应用场景的持续出现也推动了其需求的不断扩张，例如注塑机、压力机、工程机械等领域的电动化趋势，以及人形机器人商业化前景下的供应链产品升级。
在高端应用市场仍被外资垄断的格局下，国产制造商或将在材料、设备、生产三个维度寻求国产替代突破：滚珠丝杠制造属于技术密集型、资金密集型精密加工产业，壁垒较高。
根据金属加工杂志社，在国内中、高端市场如CNC机床、印刷机、精密机器人等领域，外资品牌分别占据30%、90%的市场份额。
材料端：微量元素配方是行业壁垒之一，国产制造商和原材料供应商在高渗碳轴承钢、高强度合金钢等基础材料的研发、应用已经基本实现突破。
设备端：工欲善其事必先利其器，设备作为工艺的物化，国产替代初期进口高端设备有利于国产制造商快速推出高品质滚珠丝杠产品，但进口设备价格较高、交付周期较长或成为导致国产制造商出现梯队分化的关键因素。
生产端：滚珠丝杠产品同时具有定制化和标准化属性，相对一致但又繁杂的工艺流程决定了产品良率控制是国产制造商需要突破的关键课题。
要实现较高的产品一致性，要求制造企业对生产的全部过程中的关键工艺，如热处理、材料切削、部件研磨、性能检验测试等技术均有较为熟练地掌握，深耕精密加工的企业往往具备一定优势。
行业层面来看，国家战略大方向下，滚珠丝杠国产替代已成趋势，传统应用替代空间相对充分，新兴起的产业进一步打开成长空间。
新玩家集中进场旨在把握国产替代窗口期，我们大家都认为本身具备精密加工制造基因的玩家有望凭借高端设备布局和优质下游资源，更加有助于打造自身先发优势，加速国产替代节奏。
恒立液压：高端液压件国产替代领军企业，重新瞄准滚珠丝杠市场国产化机遇，定位工业自动化+工程机械，布局起点高。
秦川机床：工业母机产业国企改革典型标的，机床+零部件上下游布局协同效应强，产品已率先应用于新能源汽车领域。
贝斯特：深耕精密零部件加工，进口设备进入交付、安装期，首台套高端机床用滚动功能部件已下线，布局进度快。
恒而达：金属切削工具领先制造商，金属材料与工艺积累深厚，直线导轨副产品率先实现批量化，有望贡献收入增量。
江苏雷利鼎智科技：子公司鼎智科技具备精密运动控制解决方案能力，和集成商三花智控紧密合作，热情参加布局特斯拉人形机器人产业链。
滚动功能部件是通过滚动体在接触滚道中的滚动，将传统的滑动摩擦传动形式转换为滚动摩擦传动，从而大幅度的提升传动效率和运动精度的精密关键部件。
滚动功能部件最重要的包含滚动丝杠副、滚动直线导轨副、滚柱花键、滚动直线运动装置等，其应用广泛。
从数控机床行业逐渐拓展到医疗器械、新能源汽车、机器人等智能化行业，其中滚珠丝杠副和滑动直线导轨副的组合技术发展最快、产业化程度最高、应用领域最广。
其中核心部件滚动丝杠副（滚珠、滚柱两大类滚子）是一种可以将旋转运动与直线运动进行双向转换的传动元件，相较传统的滑动丝杠副传动效率更高。
滚动丝杠副构件间的可动联接不借助于运动副本身，而是通过在丝杠和螺母之间的中间元件滚珠来实现，从而以滚动摩擦代替了滑动摩擦。
与传动的滑动丝杠副相比，滚珠丝杠副只需要原来的三分之一动力即可达到同一水平的传动效果，其能够减少传动副摩擦、提高传动效率，可以更加好满足现代物理运动在高速度、高效率、高精度等方面的要求。
滚珠丝杠上游材料端直接影响产品性能，下游应用领域广泛。从产业链上游来看，滚珠丝杠上游主要为滚珠丝杠的零部件，即丝杆、螺母和滚珠等，其原材料主要为钢铁等原材料。
构件所选用的材料影响滚珠丝杠副的刚度、强度、耐磨性等，良好的微量元素配比能够减少加工流程中的畸变和裂纹，在提高加工效率的同时。
能够提高滚珠丝杠的耐磨性和解除疲劳强度以及常规使用的寿命，因此滚珠丝杠存在材料配方壁垒，厂家通常选用综合性能好的轴承钢、合金钢等作为滚珠丝杠副的原材料。
从产业链下游来看，滚珠丝杠是众多机械设备不可或缺的传动元件，其产业链下游应用广泛，包括机床、航空航天、汽车、冶金、医药等多种领域。
滚珠丝杠为工具机械和精密机械上常用传动元件。滚珠丝杠副是由滚珠丝杠、滚珠螺母和滚珠组成的部件，可以将旋转运动转变为直线运动，也可以将直线运动转变为旋转运动，具备高精度、可逆性和高效率的特点。
滚柱丝杠副行业伴随机床工业发展而发展起来，目前已大范围的应用于机床、汽车、航空航天、医疗器械、建筑、包装印刷等领域。滚珠丝杠主要的零部件及作用如下：
滚动直线导轨副为滚动功能部件的组成部分，具有导向、承载、定位等功能。滚珠直线导轨副由滑块、滚动体、导轨、反向端盖以及保持架等部分组成。
因滚动直线导轨副具备运动灵敏度较高、定位精度高、牵引力小、磨损小、润滑维修简便等优点，其在高档数字控制机床中应用广泛。其主要零部件及作用如下：
滑块：与机床运动部件相连，通过滚动体滚动实现与导轨的相对滑动；导轨：固定在基座上，起运动导向作用，其加工精度直接决定了滚珠导轨副精度；
滚动体：直线导轨副的承载部件，常用类型包括滚珠和滚柱两种，其中滚珠具有摩擦小、自调心能力强与误差均化优点，但承载能力较小；滚柱有较大承载能力，但摩擦力较大；
反向器：用于实现滚动体循环运动；密封端盖：起到密封及防尘作用，同时端盖内密封有润滑油，保持滚道润滑；
保持架/板/链：用于隔离滚动体，防止滚动体之间碰撞和摩擦，大大降低直线导轨副噪声。
滚珠丝杠分类方式众多，根据滚珠循环方式：可分为内循环、外循环、端盖式外循环和螺母旋转式滚珠丝杠；
根据加工工艺：可分为磨削、冷轧滚珠丝杠；根据特殊应用场景：可分为高负荷、自润式、静音式、高速化滚珠丝杠。
根据滚珠的返向循环回路是否脱离丝杠的滚道，滚珠丝杠可分为内循环式、外循环式和螺母旋转式，其中外循环一般指插管式外循环和端盖式外循环。
内循环：滚珠循环时不脱离丝杠表面。内循环式滚珠丝杠装有接通相邻滚道的返向器，滚珠在翻越螺纹滚道牙顶后，借助返向器上回珠槽的作用重新再回到初始滚道。
采用内循环方式的滚珠丝杠的螺母外径小，可微型设计，满足最小空间安装，并且制作简单、成本低。内循环式丝杠适用于中小导程、中低速度场景，如3D打印机、中小型医疗扫描仪等。
外循环：滚珠循环返回离开丝杠表面。插管式外循环：适合使用的范围广，多作为标准产品。
插管式外循环滚珠丝杠将部分的成形弯管插入螺旋滚道，以弯管端部舌形斜口作为挡珠器来引导滚珠进出弯管以构成循环通道。
其结构简单，工作可靠，工艺性好，易于批量生产，与内循环相比能轻松实现更大导程、更强承载能力。插管式外循环应用广泛，能适用于重载高速的驱动系统和精密定位系统，能实现大、小导程。
端盖式外循环：可为多线螺纹，应用于多牙口设计。端盖式外循环滚珠丝杠在螺母端部配置滚珠返向器，在螺母内设置贯通孔，滚珠通过端盖和螺母滚道内部的贯通孔实现循环。
其螺母径向、轴向尺寸小，滚珠循环部的加工复杂，可实现多线螺纹、承载能力大。端盖式外循环式适用于多线、高承载、低转速、低精度传动行业的应用场景。
螺母旋转式：螺帽和支撑轴承一体成型，丝杠固定，螺母旋转。螺母旋转式滚珠丝杠是采用驱动元件带动螺母做旋转运动，通过螺母内部滚珠的移动，使丝杠和螺母产生相对位移。
在丝杠固定的情况下，螺母相对丝杠产生直线相对运动，完成传动过程。螺母旋转式可以有效提升大导程丝杠传动的稳定性和传动机构的刚性，优化各种直线轴进给结构。
螺母旋转式适用于长行程、重载、高速领域，应用于半导体机械、产业用机器人、搬送装置等。
滚珠丝杠生产环节多，良率控制为生产难点。滚珠丝杠结构较为复杂，加工工序较多，除了复杂的冷加工部分，还有前期的预热处理、螺纹滚道部分淬火处理，中期的时效处理等热处理工序，一件滚珠丝杠的制作大约需要20多道工序，于是控制良率成为生产中的难点。
滚珠丝杠下游应用多元、产品性能要求各有不同，但总的来看加工流程较为标准化，只在材料端和关键工艺上略有区别。
从工艺角度来看，滚珠丝杠整体可分为磨削滚珠丝杠和冷轧滚珠丝杠两类：磨削滚柱丝杠加工工艺复杂，精度更高。
按照基准统一原则，以两端中心孔为加工工艺工序基准，通过热处理、车削、磨削等几十道工序逐一完成，制造精度高达到P1级。
非常适合给高精度设备做定位部件，同时材料及热处理方式对滚珠丝杠成品零件的制造质量及精度影响非常大。
轧制滚珠丝杠自动化程度更高，制作周期短，精度较低。采用冷加工工艺模具制造，开模工艺自动化程度高，批量生产后成本低、效率高，但制造精度较低，停留在P7级左右，只能在设备中做传动部件。
为满足下游应用需求，适应各行各业的工作环境，根据丝杠的功能、特点和特殊用途不同，滚珠丝杠也可以划分为高负荷、自润式、静音式和高速化等。
高负荷：承受较大的轴向负荷。重负荷滚珠丝杠采取了特殊的几何牙沟与回流系统模块设计，降低丝杠牙沟所承受的轴向负荷，提升滚珠丝杠所能承受的最大负载力。
相较于一般标准滚珠丝杠，其额定负荷大幅度的提高约2-3倍以上，于高负载应用下能够给大家提供更长的常规使用的寿命。大范围的应用于全电式射出成形机、半导体制造装置、重负荷制动器、产业机械、锻压机械等领域。
自润式：保持最佳润滑效果，延长保养周期。自润式滚珠丝杆具有可拆换储油装置，不需要润滑管路系统与设备。
同时储油装置也易于自行拆换、补充，无需对滚珠丝杠及机台做拆解、重组，节省了维修及保养的时间，减少了换油和废油处理成本。
广泛应用于印刷机械、自动化机械、医疗设施、X-Y工作台等工业机械和电子机械领域。
静音式：大幅度降低滚珠运行阻力和冲击产生的噪音。静音式滚珠丝杆优化了滚珠的回流路径设计，滚珠沿切线脱离螺纹沟槽进入回流道，震动小且运行平顺。
特殊沟型的滚珠间隔环，能抑制住滚珠之间碰撞所产生的噪音。其大范围的应用于CNC机械、精密工具机械、产业机械、电子机械、高速化机械等领域。
高速化：瞬时加减速度超过1.5g。高速化滚珠丝杆一般具有大导程滚珠丝杠副，采用特有回流组件的路径与强度设计，具有高传动效率、高加速、高速进给的特点，适用于高速的应用场合。
广泛应用于工具机的快速进给，磨具高速切削中心机、高速纵荷切削中心等领域。
相比滚珠丝杠，（行星）滚柱丝杠在部分特殊用途方面展现多方面优势，具备承载能力强、高强度等优点。滚珠丝杠副具有传动效率高等优点。
但同时也具备寿命短、承载能力和刚度差等缺点，当导程很小时承载能力非常有限，因此在某些场景下不能够很好的满足需求。
滚柱丝杠副具备较大接触半径的滚动体，导程小时仍可获得较高承载能力，同时强度高、可靠性好，能更适应对结构紧密相连、轻巧、承载能力、速度和刚度要求高的场合。
滚柱丝杠为使用滚柱进行传动的传动机构，类似行星传动体系，因而又得名行星滚柱丝杠。
其基本结构最重要的包含丝杆、滚柱、内齿圈、保持架和螺母等，其原理为丝杠旋转带动滚柱绕丝杆轴向公转同时绕自身轴线自转，然后滚柱带动螺母做轴向运动。
其中，三大构件（丝杠、滚柱、螺母）的牙型角皆为90°，丝杠与螺母为直廓牙型，滚柱采用弧形牙型。
根据滚柱相对于丝杠和螺母的运动关系，行星滚柱丝杠可以分成5类，分别为标准式、反向式、循环式、轴承环式和差动式。
标准式行星滚柱丝杠：适用于高负载、大行程、高速等场合，应用广泛。丝杠、螺母为三角形多头螺纹，滚柱为具有一定螺旋升角的球形单头螺纹，丝杠为主动件，螺母为输出构件。
其能够实现较大行程，适用于环境恶劣、高负载、高速等场合，主要使用在于精密机床、机器人、军工装备等领域，是目前应用最广泛的类型，其他4种类型均为适应不一样应用环境而在其基础上演变而来。
反向式行星滚柱丝杠：适用于中小负载、小行程、高速场合。与标准式不同在于有内齿圈，丝杠两端加工有直齿与滚柱两端的齿轮啮合，螺母作为主动件，丝杠为输出构件，滚柱、丝杠之间无相对轴向位移。
其主要用于中小负载、小行程和高速的应用场景，可用于航空、航天、船舶、电力等领域，主要缺点为行程受到螺母内螺纹长度的限制。
相比于标准式，去掉了内齿圈，增加了凸轮环结构，其功能类似于滚珠丝杠的返回器，其滚柱上无螺纹、齿轮结构，为环槽状，环槽间距与丝杠、螺母的螺纹匹配，其安装在具有凹槽结构的保持架上。
同时增加了参与啮合的螺纹数量，具有较高的刚度和较大的承载能力，主要使用在于要求高刚度、高承载、高精度的场合，如医疗器械、光学精密仪器等领域。缺点在于其凸轮环结构会产生振动冲击，存在噪音问题。
差动式行星滚柱丝杠：适用于传动较大、承载能力较高场合。与标准式相比，去掉了内齿 圈，滚柱上无齿轮段。
其结构特点使其导程更小，适用于传动较大，承载能力较高的应用场合。但在运动过程中，螺纹会产生滑动现象，在重载情况下，易产生磨损，导致精度丧失，可靠性降低等问题。
轴承环式行星滚柱丝杠：适用于高承载、高效率场合。相比于标准式，螺母上去掉了内齿圈，增加了壳体、端盖及推力圆柱滚子轴承等部件。
推力圆柱滚子轴承提高了其承载能力，同时减小了各构件间的磨损，增大了传动效率。其一般适用于高承载、高效率等场合，如石油化学工业、重型机械等领域。但其存在着结构较为复杂，径向尺寸大，制造成本高等缺点。
从滚珠丝杠与滚柱丝杠对比的角度来看，发展历史：滚珠丝杠发展历史更长，但滚柱丝杠结构同样经历了较长时间验证；性能比较: 行星滚珠丝杠在承载能力、刚度、传动速度、导程范围等方面更具优势。
滚珠丝杠：滚珠丝杠发明于1874年，20世纪30年代，美国通用公司在汽车的转向装置上首次应用了滚珠丝杠元件，20世纪40年代，滚珠丝杠副首次在数字控制机床上得到使用，并成为了数字控制机床的理想进给元件。
伴随机床和自动化设备的发展，对滚珠丝杠副的研究和生产得到推进，50年代开始在工业发达国家出现众多滚珠丝杠副厂家，如英国ROTAX、日本NSK等。
我国研制用于数字控制机床的滚珠丝杠副起步于20世纪50年代，1964年我国自行设计研制第一套滚珠丝杠副。
自 2009 年国家启动相关课题开始，国内企业如汉江机床、山东博特精工等已经取得了许多优秀的成果，但目前我国在高性能产品上与世界先进企业相比仍有进步空间。
行星滚柱丝杠：1942年，瑞典人Carl Bruno Strandgren首次申请了循环式行星滚柱丝杠专利，1954年申请了标准式和反向式行星滚柱丝杠专利。
1970年，瑞士的Rollvis公司开始研制行星滚柱丝杠，瑞典的SKF也同时研制行星滚柱丝杠，美国的Moog、德国的Ortlieb和英国的Power Jacks等都有各自成熟的行星滚柱丝杠产品；
美国的Exlar和德国的Rexroth都将行星滚柱丝杠运用到各自的机电作动器中。目前我国研制行星滚柱丝杠副的企业仍较少，且大多数处于结构设计阶段，与国外企业存在差距。
行星滚珠丝杠较滚柱丝杠具备高承载能力、高刚度、高传动速度、更大的导程范围等优势。
行星滚柱丝杠与滚珠丝杠的最大不同之处在于载荷传递元件为螺纹滚柱，因此大幅度增加了丝杠的受力接触面，从而使得承载能力和刚性比普通滚柱丝杠更高。
同时用滚柱替代滚珠，解决了滚珠直径取值范围小，空间和承载能力有限的问题。行星滚柱丝杠副具有以下特点：
高承载：相同长度下的滚柱和滚珠，滚柱相比滚珠提供了更多的接触点（线接触），因此滚柱具有更高的承载能力和刚度。
高速度：在滚柱运动过程中，保持架使相邻滚柱之间不相互碰撞，而滚珠在运动过程中，相邻滚珠之间没有间隙，滚珠会在滚道发生碰撞，因此滚柱丝杠的工作速度更高；
高精度：滚柱丝杠中丝杠螺旋升角较小，牙型轮廓为90°的三角形，这种结构及形式的导程精度较高，进给量可以精确到毫米以下；
长寿命：根据制造商GSA进行的寿命试验，相同工况下的滚柱丝杠是滚珠丝杠实际寿命的15倍。
滚珠丝杠及行星滚柱丝杠下游应用众多，在高精尖等领域发展空间广阔。滚柱丝杠下游应用领域广阔，包括高档数字控制机床、普通机械、工业机器人、人形机器人、航空航天、医药、模具加工等领域。
滚珠丝杠的主要性能参数包括：精度等级、轴向间隙、额定负载、导程、丝杠轴外径和长度等。
精度等级（导程精度）：滚珠丝杆的JIS等级可分为C0、C1、C2、C3、C5、C7、C10级，精度表示方法为无论滚珠丝杠的长度为多长，任取300mm的误差都在等级代表的精度之内 ，如精度等级为7级时，任意300mm行程内行程变动量为0.050mm，即C7=0.05。
根据使用场合的不同，滚珠丝杠可分为压轧制滚珠丝杠（转造级滚珠丝杠）和精密滚珠丝杠（研磨级滚珠丝杠）；
压轧制滚珠丝杠大多数都用在传送，用于位置精度要求不高的场合，常用经济精度有C7、C10。精密滚珠丝杠大多数都用在定位精度要求高的场合，精度等级为（C0-C5级），常用精度等级为C3、C5、C7。
轴方向间隙：滚珠丝杠的螺母与丝杠轴轴向的间隙值，一般在0-0.12mm左右，轴向间隙影响物体移动的重复精度；
容许轴向负载：容许轴向负载时指相对于可能使丝杠轴发生屈曲的负载，确保其安全性的负载，施加于丝杠轴的最大轴向负载须小于容许轴向负载;
容许转速：滚珠丝杠的转速取决于必要的进给速度和滚珠丝杠的导程，且须小于容许转速,滚珠丝杠的容许转速小于与丝杠轴固有振动一致的危险速度的80%。
寿命：滚珠丝杠的寿命是指滚珠滚动面或任一滚珠因交变应力而产生疲劳，直至开始产生剥落现象时的总旋转次数、时间、距离。
导程：导程为滚珠螺母相对滚珠丝杠旋转一周的行程；常见丝杠导程有：4、5、6、8、10、12、16、20、32、40、50、60、80、100mm等。
