行星滚柱丝杠的结构与滚珠丝杠相似，不同的是行星滚柱丝杠的载荷传递元件是螺纹滚柱，是典型的线接触。滚珠丝杠的载荷传递元件为滚珠，为点接触。主要优点是有很多接触点来支撑负载。代替滚珠，螺纹滚子将通过许多接触点快速释放负载，从而提供更高的抗冲击性。

承载能力寿命

行星滚柱丝杠和滚珠丝杠的优点是可以提供比滚珠丝杠更高的额定动载荷和静载荷。代替滚珠丝杠，螺纹滚子将通过许多接触线快速释放载荷，从而具有更高的抗冲击性。

滚柱丝杠和滚珠丝杠都适用于赫兹定律。

根据赫兹压力定律，我们可以得出行星滚柱丝杠可以承受3倍于滚珠丝杠的静载荷和1.5倍的使用寿命。

导程和节距

行星螺杆的导程可以小于滚珠螺杆的导程。因为行星滚柱丝杠的导程是螺距的函数，所以导程可以小于0.5毫米或更小。行星螺杆的导程可以设计计算为整数或小数(例如每转移动3.32毫米)，匹配时不需要减速齿轮。导程的变化不会给螺杆轴和螺母带来任何几何尺寸的变化。

滚珠丝杠的导程受到滚珠直径的限制，因此导程将是标准的。

硬度和强度

行星滚柱丝杠的众多接触线将大大提高刚性和抗冲击性。

与传统的滚动功能滚珠丝杠相比，行星滚柱丝杠具有以下优点：

(1)滚柱丝杠的接触半径较大，根据赫兹接触理论其承载能力较大；当所有滚轮同时接合时，接触点更多。因此，与滚珠丝杠相比，在相同的丝杠直径下，承载能力提高了6倍，在相同的载荷下节省了1/3的空间，使用寿命提高了14倍，工作环境温度范围提高了2倍，刚度和抗冲击性得到了提高。

(2)滚柱丝杠采用滚柱的滚动摩擦代替滑动摩擦，相当于滚珠丝杠的传动效率，在润滑良好的情况下，效率可达90%以上。

(3)滚轮相对螺母无轴向运动，可提供更高的转速和加速度，转速16000 r/min，线速度2m/s，3g滚珠丝杠加速度难以达到上述指标。

(4)行星滚柱丝杠的导程与滚柱丝杠的螺距有函数关系，导程可小于0.5mm，导程可设计为整数或小数，无需减速齿轮。

(5)采用行星机构控制滚筒的运动，不需要滚动体的循环装置，高速运转时产生的振动噪音小。

(6)可在恶劣环境下使用。滚动柱两端的直齿与安装在螺母内的内齿圈相啮合，可以保证整个螺杆副的正常运转。

(7)易于拆卸和维护。拆卸时，可直接拧下螺母，无需拆卸滚轮。

行星滚柱丝杠的应用现状分析

行星滚柱丝杠最早由瑞典人Carl Bruno Strandgren于1942年发明，该项技术自发明至今已经在国外逐步发展成为了较为成熟的系列产品，在军工和民用多个领域得到了推广应用。近些年，随着机械装备向高速、高精度、高可靠性和小型化的发展需求的日益增强，行星滚柱丝杠再一次受到了国内外相关行业的广泛关注。

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，如瑞士Rollvis，瑞典SKF、美国Moog和Exlar以及台湾u-screws等。

技术先进性和创新性

（1）建立了行星滚柱丝的数学理论模型，从基础理论、传动啮合原理入手，进行行星滚柱丝杠的系列产品设计及优化获得理论性突破。其具有大推力、高精度、高频响、高效率、长寿命等优点，弥补国内空白。同时可以针对航天、航空、军工对产品的要求，进行有针对的设计。

（2）行星滚柱丝杠属于精密线性传动装置，进行了机械加工工艺、设备设计，突破了螺纹加工精度及与齿轮精确相位关系技术难点。进行专用装配工艺及设备的开发，解决了“精密螺纹行星机构”复杂结构的装配技术难点。

（3）形成了精密螺纹行星机构进行力学传动过程中的摩擦、润滑、热分析的理论体系。系统的建立了其在大推力下接触、摩擦的模型，针对的解决了其中润滑问题。

行星滚柱丝杠电动缸作为一种机电作动系统执行机构，与传统液压传动装置相比，避免了“跑、冒、滴、漏”等缺点，具备“大推力、高精度、高频响、高效率、长寿命、免维护”等优点，在一定的推力和速度范围，成为液压传动装置的理想替代产品。随着装备制造业和国防工业的飞速发展，行星滚柱丝杠电动缸在高端数控设备、冶金装备、过程控制以及航空航天、武器装备等领域得到越来越广泛的关注和应用。