軸承行業(yè)的全球技術(shù)主要發(fā)展趨勢(shì)

滾動(dòng)軸承是機(jī)械的關(guān)鍵部件。它們不僅可以減少摩擦，還可以支撐負(fù)載、傳輸動(dòng)力，從而促進(jìn)設(shè)備的高效運(yùn)行。軸承行業(yè)是一個(gè)由幾大知名品牌主導(dǎo)的傳統(tǒng)行業(yè)，幾十年來市場(chǎng)一直比較平穩(wěn)。但過去幾年，在新材料，新趨勢(shì)下，市場(chǎng)變得比以前更有活力。

軸承制造商為了適應(yīng)市場(chǎng)的變化，也在積極的變革應(yīng)對(duì)，軸承市場(chǎng)的主要變革主要在以下幾個(gè)方面。

軸承定制與集成

在工業(yè)（特別是汽車和航空航天）中，“集成軸承”的趨勢(shì)越來越明顯，將軸承的周圍零部件變成軸承本身的組成部分。開發(fā)此類軸承可以限度地減少設(shè)備中包含軸承的零部件的數(shù)量。

因此，使用“集成軸承”可以降低設(shè)備成本，提高設(shè)備可靠性，并易于安裝和延長設(shè)備使用壽命。“特殊應(yīng)用解決方案”的需求正在全球范圍內(nèi)被推動(dòng)。為了滿足客戶的興趣，軸承行業(yè)正在轉(zhuǎn)向開發(fā)新型專用軸承。

圖1 軸承定制與集成

壽命預(yù)測(cè)與仿真

軸承設(shè)計(jì)師使用復(fù)雜的仿真軟件工具，可以更好地將軸承設(shè)計(jì)與實(shí)際運(yùn)行條件相匹配。用于軸承設(shè)計(jì)和分析的計(jì)算機(jī)軟件現(xiàn)在可以依據(jù)合理的工程應(yīng)用工況預(yù)測(cè)軸承性能、壽命和可靠性。無需進(jìn)行幾年昂貴又耗時(shí)的實(shí)驗(yàn)室或現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試，可以加快研發(fā)和投產(chǎn)的進(jìn)度。

圖2 壽命計(jì)算軟件

圖3 軸承設(shè)計(jì)仿真分析

狀態(tài)監(jiān)測(cè)與智能

隨著對(duì)現(xiàn)有設(shè)備資產(chǎn)在產(chǎn)量和效率方面的要求越來越高，了解故障開始的需求變得越來越重要。意外的設(shè)備故障是昂貴并可能是災(zāi)難性的。意外故障會(huì)導(dǎo)致計(jì)劃外的生產(chǎn)停機(jī)，緊急且昂貴的零件更換，以及安全或環(huán)境問題。

軸承狀態(tài)監(jiān)測(cè)用于動(dòng)態(tài)監(jiān)控各種設(shè)備參數(shù)，有助于在災(zāi)難性故障發(fā)生之前檢測(cè)故障。軸承原始設(shè)備制造商不斷致力于開發(fā)傳感器“智能軸承”。目前已經(jīng)出現(xiàn)能夠通過內(nèi)部供電的傳感器和數(shù)據(jù)采集器，并連續(xù)輸出工作工況條件的“智能軸承”。

圖4 傳感器軸承

材料與涂層進(jìn)步

材料的進(jìn)步會(huì)延長軸承的使用壽命，即使在惡劣的工作條件下也是如此。軸承行業(yè)現(xiàn)在正在使用特殊涂層、陶瓷和新型特種軸承鋼。這些材料不容易獲得，但可以提高性能并提高效率。

在某些情況下，專用軸承材料使設(shè)備能夠在沒有有效潤滑條件下繼續(xù)運(yùn)行。特殊材料，特定的熱處理方式，特定的幾何形狀，使軸承能夠應(yīng)對(duì)極端溫度，顆粒污染，極端負(fù)載等條件。

在過去幾年中，金屬表面組織結(jié)構(gòu)的改進(jìn)以及在滾動(dòng)體和滾道中加入耐磨涂層的速度顯著加快。例如，開發(fā)既耐磨又耐腐蝕的碳化鎢涂層滾動(dòng)體是一項(xiàng)重大發(fā)展，軸承可以適合高應(yīng)力、高沖擊、低潤滑和高溫條件。

圖5 外圈帶涂層的軸承

隨著全球軸承行業(yè)努力應(yīng)對(duì)排放的監(jiān)管要求，環(huán)保規(guī)范，更輕的產(chǎn)品，更低的摩擦，更低的噪音，更高的可靠性預(yù)期也是引領(lǐng)軸承研發(fā)市場(chǎng)的戰(zhàn)略決策因素。

（來源：機(jī)泵與軸承）