滾動(dòng)軸承產(chǎn)品技術(shù)發(fā)展的現(xiàn)狀與方向
滾動(dòng)軸承產(chǎn)品技術(shù)發(fā)展的現(xiàn)狀與方向
- 2020/11/24 14:00:56
以全球軸承工業(yè)的視野，截取二十一世紀(jì)以來(lái)近20年的歷史跨度，在系統(tǒng)分析世界著名軸承公司主導(dǎo)產(chǎn)品的基礎(chǔ)上，從技術(shù)和產(chǎn)品2個(gè)層面闡述了軸承產(chǎn)品技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀，從減摩化、輕量化、單元化、智能化和魯棒性等不同維度解析了軸承產(chǎn)品技術(shù)發(fā)展方向，并對(duì)未來(lái)總的發(fā)展方向及具體發(fā)展議題進(jìn)行了展望。
輕量化
輕量化既是節(jié)能化的一個(gè)實(shí)現(xiàn)路徑，本身還具有節(jié)材的價(jià)值。現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)的目標(biāo)函數(shù)中，輕量化往往是一個(gè)核心指標(biāo)，尤其是對(duì)于航天、航空飛行器而言，追求減輕質(zhì)量已到了按“克”計(jì)量的程度。汽車輕量化也是其關(guān)鍵技術(shù)之一，特別是對(duì)于新能源汽車的“續(xù)航里程焦慮”，除了不斷提高動(dòng)力電池的能量密度之外，整車實(shí)現(xiàn)輕量化以降低能耗就是另外一條“逆向思維”的解決路徑。軸承本身不僅在做輕量化的貢獻(xiàn)，而且使得配套的驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)、變速箱等總成部件也可以由于緊湊化而進(jìn)一步輕量化，成效更為顯著。
現(xiàn)代材料、潤(rùn)滑及密封等技術(shù)的顯著進(jìn)步，使得軸承壽命大大增長(zhǎng)。換言之，在同樣使用壽命的要求下，可以用更小規(guī)格的軸承替代原用尺寸較大的軸承——這些也是軸承實(shí)現(xiàn)輕量化的“開放型”思路，而不僅僅局限于在軸承外形尺寸上“做減法”。
軸承產(chǎn)品技術(shù)未來(lái)發(fā)展方向的展望
將目前的軸承產(chǎn)品技術(shù)發(fā)展方向與現(xiàn)代制造裝備產(chǎn)業(yè)的未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)相結(jié)合，可以對(duì)未來(lái)做出如下展望：
在軸承“精度、性能和壽命”三大特征技術(shù)質(zhì)量中，精度基本已置頂，可以滿足現(xiàn)階段及可見未來(lái)的需求，而高性能與長(zhǎng)壽命則是軸承產(chǎn)品技術(shù)發(fā)展追求的永恒方向，似乎沒(méi)有止境。
1）節(jié)能減排是國(guó)際社會(huì)應(yīng)對(duì)環(huán)境污染、氣候變化的廣泛共識(shí)與一致行動(dòng)，軸承減摩化將不斷升級(jí)。
2）在高速化成為提高電動(dòng)機(jī)（特別是新能源汽車驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)）、壓縮機(jī)等動(dòng)力機(jī)械功率密度的主流趨勢(shì)推動(dòng)下，軸承速度性能將進(jìn)一步提升。
3）魯棒性將擴(kuò)展成為許多軸承的基本技術(shù)要求。
4）智能軸承使簡(jiǎn)單機(jī)械都可以實(shí)現(xiàn)數(shù)字化和物聯(lián)網(wǎng)，因此，智能軸承被稱為是“與工業(yè)4.0無(wú)縫對(duì)接的產(chǎn)品”，這一言簡(jiǎn)意賅、直達(dá)本質(zhì)的定義，預(yù)示著智能軸承具有廣闊的發(fā)展空間，而內(nèi)嵌式、微型化、多參數(shù)、多功能無(wú)疑是其最主要的技術(shù)特征。
5）同時(shí)可承受徑、軸向聯(lián)合載荷的圓錐滾子軸承徑向截面小，特別適用于輕量化發(fā)展趨勢(shì)的滾針軸承以及18，19尺寸系列的深溝球軸承、角接觸球軸承等，將會(huì)繼續(xù)擴(kuò)大其應(yīng)用。
6）隨著方便運(yùn)維的密封軸承更廣范圍的滲透，高性能（長(zhǎng)壽命、低噪聲、寬溫域、環(huán)保型等）潤(rùn)滑脂的研發(fā)仍將是一個(gè)持久的“熱點(diǎn)”。
7）保持架長(zhǎng)期處于軸承研究中的“薄弱環(huán)節(jié)”，隨著對(duì)其在軸承性能提升中制約作用的認(rèn)識(shí)不斷深化，關(guān)于新型保持架的設(shè)計(jì)、材料及加工技術(shù)研究將保持較高的活躍度。
8）導(dǎo)入表面疲勞模型的軸承壽命理論，不久將可能成為新的軸承壽命計(jì)算準(zhǔn)則，納入國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)。
9）基于大數(shù)據(jù)應(yīng)用和模型算法的完善，軸承剩余壽命的預(yù)測(cè)將會(huì)更加精準(zhǔn)化，并走向?qū)嵱没c工具化。
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