轴承技术正在发生怎样的变化？

简单而复杂，不起眼的滚珠轴承可以说是有史以来最伟大的技术发展之一。 然而，故事远未成文，在过去的几十年里，轴承的设计取得了长足的进步。对减少摩擦、高承载能力、更长的使用寿命和缩小尺寸的需求导致了新材料的使用、先进的润滑技术和复杂的计算机分析。在这里回顾了影响该行业的三个激动人心的发展。

轴承几乎用于所有类型的旋转机械。从国防和航空航天设备到食品和饮料生产线，对这些组件的需求正在上升。至关重要的是，设计工程师越来越需要更小、更轻和更耐用的解决方案，以满足最苛刻的环境条件测试。

一、轴承材料科学

减少摩擦是制造商研究的一个关键领域。许多因素都会影响摩擦，例如尺寸公差、表面光洁度、温度、操作负载和速度。多年来，轴承钢取得了重大进展。现代超洁净轴承钢含有更少和更小的非金属颗粒，使滚珠轴承具有更强的抗接触疲劳性。

现代炼钢和脱气技术可以生产出氧化物、硫化物和其他溶解气体含量较低的钢，而更好的硬化技术可以生产出更硬、更耐磨的钢。制造机械的进步使精密轴承制造商能够在轴承部件中保持更小的公差并生产更高度抛光的接触表面，所有这些都减少了摩擦并提高了额定寿命。

已开发出新的 400 级不锈钢 (X65Cr13) 以提高轴承噪音水平，同时开发出高氮钢以提高耐腐蚀性。对于高腐蚀性环境或极端温度，客户现在可以选择一系列 316 级不锈钢轴承、全陶瓷轴承或由缩醛树脂、PEEK、PVDF 或 PTFE 制成的塑料轴承。随着 3D 打印的应用越来越广泛，因此更具成本效益，我们看到小批量生产非标准轴承护圈的可能性越来越大，这对于专业轴承的小批量需求非常有用。

二、轴承润滑

润滑可能引起了最多的关注。13% 的轴承故障归因于润滑因素，轴承润滑是一个快速发展的研究领域，得到了学术界和工业界的支持。

由于多种因素，现在有更多的专业润滑油：范围更广的优质合成油、用于润滑脂制造的增稠剂的更多选择以及润滑油添加剂的更多种类以提供例如更高的负载能力或更高的耐腐蚀性。客户可以指定高度过滤的低噪音润滑脂、高速润滑脂、用于极端温度的润滑剂、防水和耐化学腐蚀的润滑剂、高真空润滑剂和洁净室润滑剂。

三、电脑化分析

轴承行业取得长足进步的另一个领域是通过使用轴承模拟软件。现在，轴承的性能、寿命和可靠性可以延长到十年前的水平，而无需进行昂贵且耗时的实验室或现场测试。对滚动轴承进行先进的综合分析可以深入了解轴承性能，实现最佳轴承选择并避免轴承过早失效。

先进的疲劳寿命方法可以准确预测元件和滚道应力、挡边接触、边缘应力和接触截断。它们还允许完整的系统偏转、负载分析和轴承不对中分析。这将为工程师提供修改轴承设计的信息，以更好地适应特定应用产生的应力。

另一个明显的优势是仿真软件可以减少测试阶段花费的时间和资源。这不仅加快了开发过程，而且减少了过程中的费用。

很明显，新材料科学的发展以及先进的轴承仿真工具将为工程师提供设计和选择轴承所需的洞察力，以实现最佳性能和耐用性，作为整个系统模型的一部分。这些领域的持续研究和开发对于确保轴承在未来几年继续突破界限至关重要。