軸承的國際技術現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢
軸承行業(yè)資訊：軸承的國際技術現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢
軸承工業(yè)作為機械基礎工業(yè)，其技術水平高低，對一個國家的工業(yè)技術發(fā)展水平具有一定的代表意義。如果說，一個不具有軸承工業(yè)的國家，不是一個完整意義上的工業(yè)化國家的話，那么，一個不具有先進軸承技術水平的國家，則很難說是一個擁有了先進制造技術的國家。目前，目、歐、美占據(jù)了世界軸承市場的大半壁江山。
1．國際先進軸承特點介紹
(1)日本NSK軸承
NSK成立于1916年，是日本國內(nèi)第一家設計生產(chǎn)軸承的廠商。幾十年來，NSK開發(fā)出無數(shù)新型軸承，滿足世界各地用戶的需求，并為產(chǎn)業(yè)發(fā)展和技術進步做出了極大的貢獻。同時NSK憑借其在精密加工方面的技術優(yōu)勢，不斷開發(fā)汽車零部件、精密機械組件等高、精、尖產(chǎn)品，在電子應用等領域積極開展多元化經(jīng)營。 NSK在全球20多個國家和地區(qū)建立了銷售網(wǎng)絡，并擁有30多家工廠，行業(yè)排名在世界范圍內(nèi)穩(wěn)居榜首。
(2)瑞典SKF軸承
SKF優(yōu)秀的工程師們經(jīng)常組隊到各工廠稽核生產(chǎn)流程的工序。美國福特汽車對其供應商的質(zhì)量評估系統(tǒng)范圍不單包括產(chǎn)品、工作表現(xiàn)，設計及制造；更對供應商提供技術支援的能力、及時供貨、市場領導地位、價格定位、適應力和靈活性及創(chuàng)新幾方面的表現(xiàn)評估，并對最佳表現(xiàn)者頒贈“Q1質(zhì)量第一獎座”，作為福特汽車供應商的20家SKF工廠全數(shù)獲得此獎項。
SKF也曾榮獲通用汽車、大眾汽車、墨西哥日產(chǎn)、佳士拿、勞斯萊斯、奧迪、英國鐵路、亞特拉科普柯、Black&Decker頒贈的同類殊榮。
(3)德國INA/FAG/LUK軸承
象征德國工業(yè)技術的最高成就，廣泛應用于各行各業(yè)中，其它品牌軸承不能勝任的地方，其代表作有高速、高精度主軸軸承，極限轉(zhuǎn)速高于任何其它品牌。而這種優(yōu)良特性普遍反映在FAG的所有軸承上，即具有較高的極限轉(zhuǎn)速和承載力。
相比這些國外進口軸承，我國的哈爾濱軸承，洛陽軸承，瓦房店軸承則要遜色一些，但現(xiàn)在國內(nèi)軸承的生產(chǎn)水平也在日益進步。
2．軸承制造中的關鍵技術
(1)現(xiàn)代仿真技術
現(xiàn)代仿真技術隨著計算機的廣泛應用而迅速發(fā)展。該技術的具體做法是將某應用工況下軸承的載荷方向、大小、潤滑方式，旋轉(zhuǎn)速度及環(huán)境參數(shù)，以及軸承主參數(shù)等同時輸入計算機，通過演算，了解軸承可能達到的壽命，從而評價軸承設計是否合用。這種試驗方法可以大幅度縮短試驗時間，減少人力和試驗資金，可以在軸承未制造完成之前，預先知道其應用效果，是一種又快又省心的試驗方法。國外先進軸承工業(yè)公司SKF、NTN在軸承仿真試驗技術的研究上已經(jīng)達到先進水平。
目前，國內(nèi)外軸承試驗方法主要有4種：摩擦磨損試驗、試驗臺架試驗、試驗室(試驗場)模擬試驗、實際工況運行試驗。國外對上述4種試驗方法均有使用，但應用目的不一樣，例如，開發(fā)一種全新的產(chǎn)品，首先須做摩擦磨損試驗。但如果磨擦磨損形式無多大變化，僅產(chǎn)品尺寸、受載工況變化，則僅需做臺架、模擬或?qū)嶋H運行試驗即可。國外對一些關鍵部位的新產(chǎn)品(如轎車輪轂軸承等)考核極為嚴格，必須經(jīng)實際運行試驗，才能獲準進行配套使用。瑞典SKF、日本NTN新近研究軸承仿真試驗技術、只能替代臺架、模擬或?qū)嶒灒钥s短產(chǎn)品設計的時間，加快產(chǎn)品開發(fā)的進度，但距實際運行情況還有所差距�，F(xiàn)在，我國軸承行業(yè)已開展摩擦磨損試驗的，只有洛陽軸承研究所一家；已開展軸承臺架試驗的，有洛陽軸承研究所、上海軸研所、杭州軸承試驗中心和瓦房店、哈爾濱等20余家國有軸承企業(yè)；可以展開模擬試驗的有洛陽軸承研究所、杭州軸承試驗中心以及襄軸等。而要實際進行試驗，只有在配套主機企業(yè)提出此方面要求時軸承生產(chǎn)企業(yè)才予以進行。總之，國內(nèi)在開展模擬和實際運行試驗方面還不廣泛，應進一步擴大主機范圍或?qū)嶋H工況范圍，為仿真試驗早日提到同程做好充分的軟、硬件準備。
(2)潤滑技術
滾動軸承在運動中由于阻力使軸承不斷磨損而失效，潤滑脂(油)和潤滑方式的不同，對降低軸承摩擦磨損效果不同。因此潤滑技術己成為軸承技術研究的重要組成部分。有人把潤滑脂(油)稱為“軸承的第五個零件”(其他為內(nèi)圈、外圈、滾動體、保持架)。
阻礙滾動軸承旋轉(zhuǎn)的阻力由滾動磨擦、滑動磨擦和潤滑劑磨擦組成。當滾動體在滾道上滾動時會出現(xiàn)滾動磨擦；滑動磨擦出現(xiàn)在保持架中滾動體的引導面上、保持架的擋邊引導面上以及滾子軸承中滾子端面和套圈擋邊上。潤滑劑磨擦則由潤滑劑在接觸處的內(nèi)部磨擦以及潤滑劑的攪拌和擠壓所組成。一套軸承的總磨擦即滾動磨擦、滑動磨擦和潤滑劑磨擦的總和就是阻抗軸承運動的阻力。研究潤滑技術的任務就是開發(fā)不同潤滑脂(油)及其潤滑方式，使其軸承阻力最小，壽命最長。
對常見工況下的軸承潤滑脂(油)，國外先進工業(yè)國家在技術和生產(chǎn)上已完全過關，已形成系列品種和批量生產(chǎn)能力，當前主要趨勢是研究提高一些特殊情況下潤滑脂的性能，如正在研究提高宇航用全氟醚潤滑脂的真空穩(wěn)定性，爬移性以及粘溫性能等；又如低溫脂，雖在應用中有較好效果，但其潤滑機理未能有很好的理論闡述。再如，研究在高溫(200～4000度)下使用氣態(tài)潤滑劑等。我國當前軸承潤滑的研究任務極重，如果經(jīng)費允許，應重點解決以下幾個問題：其一，提高現(xiàn)有密封軸承潤滑脂在常溫環(huán)境下的使用壽命；其二，提高低噪聲軸承潤滑脂振動性能；其三，研究開發(fā)常見工況下軸承潤滑脂新品種。
(3)密封技術
新近發(fā)展的滾動軸承，在兩端面都安裝有相應的密封裝置。其作用一方面是保護軸承內(nèi)部的潤滑脂(油)在使用中不會流失，保證軸承處于潤滑狀態(tài)；另一方面是保護軸承，使外界的塵埃或有害氣體不會進入軸承內(nèi)腔，以免對軸承造成損傷。常見的有橡膠或工程塑料的密封圈，也有鋼板沖制的密封圈(或稱防塵蓋)。密封結(jié)構(gòu)多種多樣，密封的效果不一樣。密封技術主要是研究開發(fā)應用于不同工況下的相應密封裝置，以及該密封圈材料與相應潤滑脂的共融性等。
日本的幾大軸承公司(精工、東洋等)代表了軸承密封技術發(fā)展的方向。他們在開發(fā)密封技術發(fā)展方向和軸承裝置技術方面歷史較早，研究有深度，目前密封技術較為成熟。從單密封唇發(fā)展到多密封唇，從接觸式密封開發(fā)出非接觸密封等；從產(chǎn)品類型看，球軸承、滾子軸承均有。我國跟隨國際發(fā)展趨勢，也開發(fā)出了具有密封圈的深溝球軸承、水泵軸承、鐵路(圓錐滾子)軸承、滾針軸承以及短圓柱滾子軸承幾大類軸承，其中深溝球軸承產(chǎn)量最大，應用面最廣。根據(jù)國家技術監(jiān)督局近期對我國密封軸承質(zhì)量檢測結(jié)果來看，我國密封軸承結(jié)構(gòu)設計問題較大，密封效果不好，漏脂現(xiàn)象較嚴重，用戶反應強烈。經(jīng)分析，主要的原因是我國現(xiàn)行的密封圈設計結(jié)構(gòu)不合理，內(nèi)圈不帶密封槽，再加上制造精度不高等。
(4)降噪技術
軸承噪聲是環(huán)境的重要污染源，也是軸承行業(yè)需要控制的重要指標，特別是對家電、辦公機械、儀器儀表用軸承噪聲限值更為突出。近十多年，我國軸承行業(yè)在降低軸承噪聲方面做了許多工作，使軸承降噪水平有很大提高，但與國外相比，仍有一定的差距，用戶反映突出的是“異音”問題，即軸承運轉(zhuǎn)中出現(xiàn)一種不規(guī)則的突發(fā)聲，甚至尖叫聲。軸承噪聲影響因素很多，也很復雜，需要從軸承的整體設計，軸承的每一個零件——內(nèi)圈、外圈、保持架、滾動體和潤滑油(脂)去分析研究，也需要從軸承每個零件所用的材料、加-1-212藝過程乃至工程中采用的設備、工藝材料等方面去分析研究。這是軸承噪聲技術所涉及的基本內(nèi)容。
技術的發(fā)展是無止境的，盡管國外先進的軸承公司(INA/FAG/LUK、NSK、SKF等)軸承降噪水平已很高了，但仍提出進一步的發(fā)展方向，即向“靜音”軸承發(fā)展。
