滾動軸承產(chǎn)品技術(shù)發(fā)展的現(xiàn)狀與方向
滾動軸承產(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，截取二十一世紀以來近20年的歷史跨度，在系統(tǒng)分析世界著名軸承公司主導產(chǎn)品的基礎(chǔ)上，從技術(shù)和產(chǎn)品2個層面闡述了軸承產(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，并對未來總的發(fā)展方向及具體發(fā)展議題進行了展望。
輕量化
輕量化既是節(jié)能化的一個實現(xiàn)路徑，本身還具有節(jié)材的價值。現(xiàn)代機械設(shè)計的目標函數(shù)中，輕量化往往是一個核心指標，尤其是對于航天、航空飛行器而言，追求減輕質(zhì)量已到了按“克”計量的程度。汽車輕量化也是其關(guān)鍵技術(shù)之一，特別是對于新能源汽車的“續(xù)航里程焦慮”，除了不斷提高動力電池的能量密度之外，整車實現(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，而且使得配套的驅(qū)動電動機、變速箱等總成部件也可以由于緊湊化而進一步輕量化，成效更為顯著。
現(xiàn)代材料、潤滑及密封等技術(shù)的顯著進步，使得軸承壽命大大增長。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)的未來發(fā)展趨勢相結(jié)合，可以對未來做出如下展望：
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)階段及可見未來的需求，而高性能與長壽命則是軸承產(chǎn)品技術(shù)發(fā)展追求的永恒方向，似乎沒有止境。
1）節(jié)能減排是國際社會應(yīng)對環(huán)境污染、氣候變化的廣泛共識與一致行動，軸承減摩化將不斷升級。
2）在高速化成為提高電動機（特別是新能源汽車驅(qū)動電動機）、壓縮機等動力機械功率密度的主流趨勢推動下，軸承速度性能將進一步提升。
3）魯棒性將擴展成為許多軸承的基本技術(shù)要求。
4）智能軸承使簡單機械都可以實現(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無縫對接的產(chǎn)品”，這一言簡意賅、直達本質(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)、多功能無疑是其最主要的技術(shù)特征。
5）同時可承受徑、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，將會繼續(xù)擴大其應(yīng)用。
6）隨著方便運維的密封軸承更廣范圍的滲透，高性能（長壽命、低噪聲、寬溫域、環(huán)保型等）潤滑脂的研發(fā)仍將是一個持久的“熱點”。
7）保持架長期處于軸承研究中的“薄弱環(huán)節(jié)”，隨著對其在軸承性能提升中制約作用的認識不斷深化，關(guān)于新型保持架的設(shè)計、材料及加工技術(shù)研究將保持較高的活躍度。
8）導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算準則，納入國際標準。
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)測將會更加精準化，并走向?qū)嵱没c工具化。
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