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滚动轴承的基本特点与技术水平

2019-04-18 18:50:04
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滚动轴承的基本特点是:


——摩擦力小;

——精度高;

——刚度高;

——维护保养方便。


滚动轴承的技术水平,主要是由其应用领域的繁杂性和广泛性所决定:

1) 滚动轴承是最精密的机械产品这一,其尺寸公差和旋转精度一般均是以微米来设计和制造的。对于轴承钢球,其形状偏差更是以0.01μm或更高来要求的。而1μm,仅相当于一根头发下径的1/60~1/80。目前,在计算机硬盘驱动器和一些高精度仪器仪表中,已开始采用“纳米级”轴承。而1nm仅相当于1μm的千分之一,可以说有些轴承的精度比手表还高。

2) 滚动轴承的尺寸范围跨度较大。最小者,内径仅0.6㎜,质量约为0.002g,也即50万个轴承仅重1 kg。微型轴承如同“微雕工艺品”,特大型轴承则又是名副其实的“重型机械产品”。

3) 滚动轴承的应用性能已达高级化和超高级化程度。例如:

——在高速性能上,其转速性能参数量DmN(Dm为轴承节圆直径,N为轴承转速)现已达4×106mm·r/min,即线速度超过200m/s;

——在耐温性能上,用于火箭氢氧发动机的轴承要耐低温,例如在液氢和液氧介质中工作要分别耐-180℃和-253℃的低温;用于航空发动机的轴承要耐高温,现已达到650℃,预测将来要达到800℃~1100℃;

——在低摩擦性能上,用于陀螺仪表中的轴承,要求摩擦力矩已小于0.02×10-4N·m;——在低振动与低噪声性能上,用于一些微型电机的轴承,已要求其振动加速度极值低于18dB,用于空调器等家用电器中的轴承,现已达所谓的“超静音”水平;

——在润滑性能上,很多场合均要求一次性“终身润滑”,例如人造卫星在太空中数年的运行期间,不能对轴承进行再润滑;

——在长寿命高可靠性上,通用轴承已开始使用“无限寿命”这一新概念,专用轴承已追求与配套主机的“终身寿命”和大修期内的“零失效”,可靠度也已由过去常的规的90%提高到95%以上,甚至高达99%(军品轴承更要求高达100%);

——在其他应用性能上,如抗重载、耐冲击、耐磨损、耐腐蚀、抗辐射、防磁化等方面,也已达到相当高的水平。


另外,滚动轴承在高新技术领域也扮演着十分重要的角色。例如,在工程陶瓷中,滚动轴承是结构陶瓷最具有应用前景的一类产品。陶瓷轴承现已应用到机床、汽车、地铁、航空、航天、化工等许多领域,其本身就属于新材料新技术产品;在计算机中,硬盘驱动器转速已由过去的7 200r/min提高至现在的10 000r/min,且磁道密度越来越密,如果没有轴承的高转速和高旋转精度(不可重复跳动已达几十纳米级),这是不可能实现的;还有智能轴承、装在ABS的汽车轮毂轴承单元以及其他各种轴承单元等等。


综上所述,滚动轴承尽管从结构形式上看比较简单,但从实质上看,却是一种包含了复杂技术、综合技术甚至尖端技术的高技术含量的机械产品。轴承工业的技术水平,已成为反映我国科学技术与工业现代化水平的重要标志之一。 


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