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德国陶瓷轴承为什么那么小

发布时间:2023-09-14 04:54:09

㈠ 有谁能提供一份详细的国内外轴承的发展和轴承的性能

国外陶瓷轴承和陶瓷球轴承的发展现状
第一套陶瓷轴承诞生在美国(NASA)宇航局,自1972年第一套陶瓷轴承研制成功后,世界各国就一直在竞相开发、研制新一代更高性能的陶瓷轴承,经过近四拾年的努力陶瓷轴承最突出的效果是较大幅度地提高了轴承的使用寿命和极限转速,为发展高速和超高速、高精密机床提供了基础零部件。除此以外,在高温、腐蚀、绝缘、真空、化工等行业的应用也已取得了良好效果。当今世界著名的轴承公司无一不在研发、生产陶瓷轴承和陶瓷球轴承,而产品的质量高低,已成为衡量其企业实力的一个重要标志。据不完全统计,到目前为止,国外能够生产陶瓷轴承的有:美国、日本、德国、法国、俄罗斯、韩国、英国等十几个国家。其中陶瓷球轴承的生产在国外起步较早,运用的场合范围较广,比如数控机床用陶瓷球轴承、磨床电主轴用陶瓷球轴承、机床滚珠丝杠用陶瓷球轴承等。陶瓷球轴承的高耐磨性、自润滑性、超高转速等性能得到了淋漓尽致的发挥,也为高精度机床、高速机床、特种环境设备作出了贡献。作为陶瓷球轴承的核心部件---陶瓷球体,国外的研发和竞争也比较激烈。美国的Norton公司采用HIP法生产的陶瓷球在国际上堪称一流水平。目前世界各国研究陶瓷球轴承处于领先水平的主要公司有瑞典的SKF、德国的FAG、法国的圣戈班、日本的NSK、KOYO、NMB(美培亚)等。
国内陶瓷轴承和陶瓷球轴承的发展现状
一、陶瓷轴承在国内研究起步较晚,目前国内研究开发陶瓷轴承和陶瓷球轴承的大学、院所有:上海硅酸盐研究所、上海材料所、山东工陶院、广东工业大学、天津大学、洛轴所等。国内的陶瓷轴承生产企业主要分布在北京、上海、和浙江。洛轴所与上海硅酸盐所做了一些样品之外,还没有见到产业化的企业。与国外相比,我国陶瓷轴承的发展形势不容乐观。国内能够形成产业化规模生产陶瓷轴承的企业几乎没有。究其根源,当然是多方面的因素影响,如技术水平、人才、资金等,尤其是市场摸不清,信心不足。当前国内对陶瓷轴承和陶瓷球轴承的研究开发工作,总的说来还有几个方面存在着问题,严重制约了我国陶瓷轴承和陶瓷球轴承的发展。

㈡ 目前国内和国外都有哪些比较知名的轴承品牌分别有哪些优缺点价格及质量方面可以详细介绍下吗

NSK:日本精工株式会社(综合性公司,生产全系列轴承)NTN:日本东洋轴承公司(综合性公司,生产全系列轴承)KOYO:日本光洋精工(综合性公司,生产全系列轴承)NACHI:日本不二越钢铁工业株式会社(综合性公司,生产全系列轴承、工业机器人、钻头)NMB:日本微型轴承公司(内径10mm以下的轴承,最近听说做的稍大点的轴承也有了)ASAHI:日本旭精工(带座外球面轴承)FYH:日本小林精工(带座外球面轴承)THK:日本帝业即凯(直线导轨系列)IKO:日本汤姆逊(滚针轴承、直线运动系列)JAF:日本JAF公司(小型深沟球的生产、加宽轴承)JNS:日本滚针系列(类似IKO生产类型)EZO:日本EZO公司微型轴承IJK:日本井上轴承株式会社(精密轴承,属于NSK旗下)WTW:日本小型球轴承(英制)EASE:日本T开达公司(直线轴承系列)KYK:日本三惠轴承制作所(小径球)HIC:日本大阪轴承制造公司(调心求)NB:日本直线轴承系列MTR:日本杆端关节系列KSM:日本南口机工轴承TSUBAKI:日本椿本轴承单向轴承链条MRK:日本推力球轴承德国品牌FAG:德国乔治沙弗公司(综合、全系列)INA:德国依那滚针(滚针、带座外球面、直线运动)GMN:德国乔治。密勒球轴承联合公司STAR:德国明星球轴承有限公司(直线运动)STIEBER:德国斯提伯(单向轴承)IBC:德国精密球轴承美国品牌美国品牌ABC:美国精密轴套公司(大型滚动轴承)AKBMCAMERIKOYO:美国光洋轴承制造公司BARDEN:美国巴顿公司(精密高速球轴承,陶瓷混合轴承)DODGE:美国道奇(轴承座带座轴承轴承单元)FAFNIR:美国发弗纳轴承公司(精密球和精密圆锥滚子轴承)HOOVER:美国胡弗-NSK轴承公司MRC:美国摩根马林-洛克威尔公司滚动直线陶瓷混合轴承NFAG:美国诺玛FAG轴承公司TIMKEN:美国铁姆肯轴承(综合、全系列、圆锥滚子和特种钢铁见长)TORRINGON:美国托林顿有限公司(已被铁姆肯收购)MCGILL:美国莫给偶(滚针凸轮随动轴承)法国品牌SNFA:法国航空制造新公司(精密混合陶瓷轴承)SNR:法国滚动新公司(带座轴承单元、精密轴承)英国品牌RHP:英国滚动陶瓷混合轴承(NSK已经收购)其它欧洲品牌AKF:奥地利阿尔盖明球轴承股份公司AKL:澳大利亚光洋有限公司BBL:印度巴拉特球轴承公司CSB:西班牙索勒奥米拉尔DAF:达夫轴承公司DCS:匈牙利布勒森轴承厂FBI:意大利弗拉泰利巴斯蒂科公司FLT:波兰轴承公司(精密)MACCHI:意大利马奇轴承与飞机制造RIV-SKF:意大利威拉伯罗萨有限公司SKF:思凯弗轴承(综合、全系列)ZKL:捷克布拉格滚动轴承厂WIB:瑞士轴承(小径球)JIB:韩国(带座外球面轴承)SAMICK:韩国直线运动SYI:台湾滚针轴承TPI:台湾常见:ASAHI:日本。带座外球面(业内口语:阿萨屈)BARDEN:USA。纺织业轴承(不太确定)巴登COOPER:英国。(通俗说:生产两半的轴承)CS:GP:台湾地区。紧定套、推卸套EZO:日本。小径球、不锈钢系列FAFNIR:USA。法福纳FAG:德国。全系列。FYH:日本。带座外球面。小林精工HIC:日本。调心球。KBC:韩国。KOYO:日本。全系列。汽车轴承。(业内口语:尻哟或光洋)KYK:日本。小径球。NACHI:日本。特种钢、钻头、工业机器人、全系列轴承。(业内口语:不二越或纳屈)NMB:日本。小径球。SAMICK:韩国。直线运动SNR:法国。精密轴承。STAR:德国。直线导轨。(星牌)S

㈢ 陶瓷轴承的优点

第一,由于陶瓷几乎不怕腐蚀,所以,陶瓷滚动轴承适宜于在布满腐蚀性介质的恶劣条件下作业。
第二,由于陶瓷滚动小球的密度比钢低,重量更要轻得多,因此转动时对外圈的离心作用可降低40%,进而使用寿命大大延长。
第三,陶瓷受热胀冷缩的影响比钢小,因而在轴承的间隙一定时,可允许轴承在温差变化较为剧烈的环境中工作。
第四,由于陶瓷的弹性模量比钢高,受力时不易变形,因此有利于提高工作速度,并达到较高的精度。

㈣ 有时候我就在想,为什么车厂不用更便宜好用的陶瓷轴承

从问题上看,你应该是做陶瓷轴承或者卖陶瓷轴承或研究陶瓷轴承的,如果研究陶瓷轴承的话,那么你应该比我们更清楚为什么不用了。

你的这个疑问早在很多年前就已经有采访过,由于出现的厂家名字太多,这里就不说了,直接总结以下:
首先:我不想贬低国内陶瓷轴承的质量,如果说非常好的质量的陶瓷轴承,国内一些厂家还是无法达标的,那么就要使用品牌轴承,我们在外面买一套小品牌的陶瓷轴承便宜,但是换成品牌的,那么价格将是非常高昂的,记住:是高昂的。
其次:陶瓷轴承运行摩擦力较小,在以20000 rpm运行的工业应用中提供了显着的优势。但当陶瓷轴承只是以300 rpm的转速运作时,效率的细微提升将使你的功率输出产生可忽略的变化,对于大幅增加的成本而言,显然是不值当的。
最后:陶瓷轴承在不需要润滑脂的环境中运转表现十分出色(氮化硅这种结构陶瓷材料本身具有润滑性),加注润滑脂后,陶瓷轴承与ABEC 3、5、7标准的钢球轴承相比,滚动阻力已经相差无几,润滑脂的粘滞力拉平了滚动阻力上的差距。
以上基本都是引用了几个国外的研究者的话,你可以看看,基本是摩擦与成本有特别的关系。

㈤ cer0bear是什么牌子的轴承,译成中文

德国CEROBEAR公司成立于1989年,公司工厂座落于德国亚琛。如今,CEROBEAR是陶瓷轴承的领导者,是陶瓷滚动轴承的技术先驱。生产CEROBEAR品牌全陶瓷滚动轴承,混合陶瓷轴承及陶瓷关节轴承。全陶瓷轴承的内外圈及滚动体由氮化硅或氧化锆组成,这两种陶瓷材料具有极宽的温度适应范围和防锈蚀能力。保持架由热稳定性材料PEEK、PI、PTFE制成,PEEK(聚醚醚酮)是一种综合性能完美结合的材料,具备耐高温、耐腐蚀、耐磨擦、机械性能优异、抗辐射、抗水解、易成型、阻燃等特性。故产品主要应用在航空航天、赛车等极端要求的行业及化工、食品、医药、机床及半导体等产业。目前拥有约100名技术娴熟的员工。
主要型号811、812、NU10、718等系列

㈥ 陶瓷轴承需要用润滑油吗

陶瓷轴承需要用润滑油吗
1、陶瓷轴承不需要用润滑油
陶瓷轴承运行,若是陶瓷材料不做微焊接,那么陶瓷轴承是不需要使用润滑油的。因为只有微焊接与金属、滚动元件和滚道表面发生摩擦相互作用的时候,才会需要用到润滑油。就目前陶瓷轴承使用情况来看,大部分贺散明是不会遇到这种情况的,所以说陶瓷轴承不需要用到润滑油。
2、陶瓷轴承需要用润滑油
陶瓷轴承使用过程中,若是使用时间久了,那么陶瓷轴承灵活性必然不是很好,那么这时候陶瓷轴承需要用润滑油吗?是需要的掘早。这个时候使用润滑油,能够降低轴承磨损,减少轴承报废率,保证轴承正常的使用寿命。除此以外还具有以下好处:
(1)清洗作用:轴承长期工作会产生细粉末,润滑油会带走部分粉末,以免破坏油膜。
(2)润滑作用:当轴转动时,在轴和轴承的动静部分禅告之间形成油膜,以防止动静摩擦。
(3)冷却作用:轴在高温下工作,轴承的温度也很高,润滑油流经轴承时带走部分热量冷却轴承。

㈦ 陶瓷球轴承的氮化硅陶瓷材料在轴承中的应用

陶瓷轴承的应用领域日益广泛,但在工业领域中成功应用的还是陶瓷球轴承.应用较多的为氮化硅陶瓷球轴承.它的优点是:极限转速高、精度保持性好、启动力矩小、刚度高、干运转性好、寿命长,非常适合于在高速、高温以及腐蚀、辐射条件下保持高精度、长时间运转,主要用于数控机床和高速精密机械中,如高速电主轴轴承、机床主轴轴承、牙钻轴承、仪器仪表用轴承,计算机硬盘驱动器轴承等.此外,氮化硅陶瓷的硬度比轴承钢高1倍,弹性模量约高1/3,在相同载荷的条件下,氮化硅陶瓷的弹性变形小,所以,使用陶瓷球轴承的机床主轴具有良好的运转精度.
混合型陶瓷轴承已成功地应用于高速机床的主轴中,并已进入实用化阶段,如日本牧野等公司生产的HPM型超精密车床等,主轴转速为16 000 r/min,而美国MIKRO公司生产的HSM700高速加工中心,主轴转速已达到42 000 r/min,切削速度提高了5~10 倍.此外,混合型陶瓷轴承还用应在电主轴、涡流分子泵等高转速的设备中.
陶瓷轴承作为一种重要的机械基础件,由于其具有金属轴承所无法比拟的优良性能,抗高温、超强度等在新材料世界独领风骚。近十多年来,在国计民生的各个领域中得到了日益广泛的应用。航空航天、航海、核工业、石油、化工、轻纺工业、机械、冶金、电力、食品、机车、地铁、高速机床及科研国防军事技术等领域需要在高温、高速、深冷、易燃、易爆、强腐蚀、真空、电绝缘、无磁、干摩擦等特殊工况下工作,产品市场价格也逐渐接近实用化,达到用户可接受的程度,陶瓷轴承大面积应用的浪潮已经涌来。
20世纪60年代以来,随着陶瓷材料的开发与应用,陶瓷轴承也得以发展.美国诺顿公司已将氮化硅陶瓷轴承应用在航天飞机的液压泵上,轴承的运转速度提高了50%~100%,美国一家公司向美国宇航工业供应的陶瓷轴承已在800*(2的高温下使用;日本主要飞机发动机制造商石川岛播还将钢一陶瓷混合轴承及全陶瓷轴承在发动机上进行了试验.
1. 低密度:由于陶瓷滚动体材料密度低,离心载荷小,从而可在更高转速下工作,而且产生热量较少。
2. 中等弹性模量:陶瓷滚动体的弹性模量比钢制滚动体高,则轴承的动态刚度提高,但是弹性模量太大会因应力集中而降低轴承的承载能力。
3. 热膨胀系数小: 热膨胀系数小有助于减小对温度变化的敏感性,从而防止卡死。对混合滚子轴承,可适用的运转速度范围更宽。
4. 抗压强度高: 抗压强度高是滚动轴承承受高接触应力的需要(对于陶瓷材料,其强度通常是通过三点或四点弯曲试验测得的断裂模量决定)。
5. 高硬度和高韧性: 这两个特性相结合可获得较好的表面粗糙度,而且能防止外界硬质粒子和冲击的损伤。
6. 良好的抗滚动接触疲劳特性: 此性能对轴承滚动体的要求至关重要。
7. 剥落失效形式: 如果滚动体在工作中失效,则应是疲劳剥落,该实效形式在卡死前有预兆,是一种造成危害最小的实效形式。 在一些应用条件较高的应用领域陶瓷材料还具备一些特殊性能。
8. 耐高温和稳定性: 在高达800℃高温环境中能稳定保持其机械性能。
9. 耐腐蚀: 在氧化和腐蚀环境,尤其是在反复滚动而挤掉表面油膜的接触区应具有抗氧化和腐蚀稳定性。
工业用氮化硅陶瓷材料和轴承钢的性能力
密度(Kg/m3) 3250 7800 杨氏模量(GPa) 310 210 抗压强度(MPa) >3500
断裂模量(MPa) 700-1000 维氏硬度(GPa) 14-18 8 韧性(MPa· m1/2) 5-8 16-20
热膨胀系数(×10-2/°K) 3 12 热传导率(W/mK) 20 30 比热(J/KgK) 800 450
使用上限温度(°K) 1050 400-600 抗热冲击 高 很高 滚动接触疲劳失效形式 剥落 剥落

㈧ 陶瓷轴承散热风扇优势

一、轴承类型如何划分

无论对于铝挤散热器还是热管散热器来说,风扇就是散热的灵魂。而提到风扇,相信大家很快就会与静音、风量以及使用寿命等特性联系在一起。而能够决定风扇是否静音、风量大小以及使用寿命长短的正是轴承类型,因此不要轻视风扇轴承。因为这里面大有学问,要想挑选到一款贴合自己需求的散热风扇,了解一下轴承的特性必不可少。

因为不同轴承拥有不同的表现效果,不能一概而论,更不能道听途说。潜心学习一番之后,没准你还会对风扇轴承产生更加浓厚的兴趣,从而成为这方面的专家也不一定。为了方便大家学习和了解各类型风扇轴承的特性,笔者特收集并网罗了众多轴承资料(文中轴承解释语摘自网络搜索),和各位网友作一下分享。如有不妥之处还请大家能够斧正,或者有更好资料来源的玩家欢迎在评论当中回复支持。

轴承类型是指风冷散热器风扇所使用的轴承类形。在机械工程上,轴承的类形非常多,但在散热器产品上使用的也就那么几种:使用滑动摩擦的含油轴承(套筒轴承)和使用滚动摩擦的滚珠轴承以及两种轴承形式混合这三种。

近些年来各大散热器厂商在轴承方面推出的新技术,诸如纳米陶瓷轴承、来福轴承等也都是对上面这几种基本形式轴承加以改进而成,运作原理还是没有变化。普通风冷散热器上主要使用含油轴承和滚珠轴承。

含油轴承是使用滑动摩擦的套筒轴承,使用润滑油作为润滑剂和减阻剂。虽然噪音低,制造成本也低,但磨损严重,寿命较滚珠轴承有很大差距。而且使用时间一长,由于油封的原因,润滑油会逐渐挥发,而且灰尘也会进入轴承,从而引起风扇转速变慢,噪音增大等问题。要持续加油或换新。

滚珠轴承改变了轴承的摩擦方式,采用滚动摩擦,这一方式更为有效的降低了轴承面之间的摩擦现象,有效提升了风扇轴承的使用寿命,也因此将散热器的使用寿命延长。所带来的缺点就是工艺更为复杂,导致成本提升,同时也带来更高的工作噪音。

当前磁悬浮轴承(MagneticBearing)开始流行,事实上其还不能算做是一种单独的轴承方式。因为其具体应用还得配合其它的轴承形式,例如磁悬浮+滚珠轴承、磁悬浮+含油轴承、磁悬浮+汽化轴承等等。磁悬浮轴承是利用磁力作用将转子悬浮于空中,使转子与定子之间没有机械接触。与传统的滚珠轴承、含油轴承相比,磁轴承不存在机械接触,转子可以运行到很高的转速,具有机械磨损小、能耗低、噪声小、寿命长、无需润滑、无油污染等优点,特别适用于高速、真空、超净等特殊环境中。

二、轴承类型详细说明

近些年来各大散热器厂商在轴承方面推出的新技术,诸如磁浮轴承、流体保护系统轴承、液压轴承、来福轴承、纳米陶瓷轴承等也都是对上面这些基本的轴承形式加以改进而成,基本工作原理还是没有变化。

●含油轴承

普通含油轴承填充较多油料

传统含油轴承油料容易挥发和沾染灰尘

含油轴承(SleeveBearing)是使用滑动摩擦的套筒轴承,使用润滑油作为润滑剂和减阻剂,初期使用时运行噪音低,制造成本也低,但是这种轴承磨损严重,寿命较滚珠轴承有很大差距。而且这种轴承使用时间一长,由于油封的原因(电脑散热器产品都不可能使用高档油封,一般也就是普通的纸油封),润滑油会逐渐挥发,而且灰尘也会进入轴承,从而引起风扇转速变慢,噪音增大等问题,严重的还会因为轴承磨损造成风扇偏心引发剧烈震动。出现这些现象,要么打开油封加油,要么就只有淘汰另购新风扇。

含油轴承示例

以金属粉末为主要原料,用粉末冶金法制作的烧结体,其本来就是多孔质的,而且具有在制造过程中可较自由调节孔隙的数量、大小、形状及分布等技术上的优点。利用烧结体的多孔性,使之含浸10%-40%(体积分数)润滑油,于自行供油状态下使用。运转时,轴承温度升高,由于油的膨胀系数比金属大,因而自动进入滑动表面以润滑轴承,停止工作时油又随温度下降被吸回孔隙。

含油轴承具有成本低、能吸振、噪声小、在较长工作时间内不用加润滑油等特点,特别适用于不易润滑或不允许油脏污的工作环境。孔隙度是含油轴承的一个重要参数。在高速、轻载下工作的含油轴承要求含油量多,孔隙度宜高。在低速、载荷较大下工作的含油轴承要求强度高,孔隙度宜低。这种轴承发明于20世纪初,因其制造成本低、使用方便,得到了广泛应用,现在已成为汽车、家电、音响设备、办公设备、农业机械、精密机械等各种工业制品发展不可或缺的一类基础零件。

含油轴承分为铜基、铁基、铜铁基等。

●单滚珠轴承

单滚珠轴承原理示例

单滚珠轴承(1Ball+1SleeveBearing)是对传统含油轴承的改进,采用滑动摩擦和滚动摩擦混合的形式,其实就是用一个滚珠轴承搭配一个含油轴承的方式来降低双滚珠轴承的成本,它的转子与定子之间用滚珠进行润滑,并配以润滑油。它克服了含油轴承寿命短,运行不稳定的毛病,而成本上升极为有限。单滚珠轴承吸收了含油轴承和双滚珠轴承的优点,将轴承的使用寿命提升到了40000小时,缺点是在加入滚珠之后,运行噪声有所增大,但仍小于双滚珠轴承。

噪音低、寿命长是单滚珠轴承的特点,克服了双滚珠的高噪音,高成本,高难度的缺点。继承了双滚珠较长寿命的优点,吸收了油封轴承噪音低的优点,可以说是低价位里首选的轴承。与其媲美的有液压轴承,寿命在4~5万小时,优点在于长期使用噪音不会增加,无需添加润滑剂。单滚珠轴承在长期使用后噪音略微增加,可以添加润滑脂来解决问题。但是液压轴承不用,因此液压轴承难度高,价格高。

●双滚珠轴承

双滚珠轴承原理示例

全封闭滚珠轴承

双滚珠轴承(2BallBearing)属于比较高档的轴承,采用滚动摩擦的形式,采用了两个滚珠轴承,轴承中有数颗微小钢珠围绕轴心,当扇页或轴心转动时,钢珠即跟着转动。因为都是球体,所以摩擦力较小,且不存在漏油的问题。双滚珠轴承的优点是寿命超长,大约在50000-100000小时。抗老化性能好,适合转速较高的风扇。

双滚珠轴承的缺点是制造成本高,并且在同样的转速水平下噪音最大。双滚珠轴承和液压轴承的封闭性较好,尤其是双滚珠轴承。双滚珠轴承被整个嵌在风扇中,转动部分没有与外界直接接触。在密封的环境中,轴承的工作环境比较稳定。因此5000转级别的大口径风扇几乎都使用双滚珠轴承。不过液压轴承由于具备独特的还回式油路,所以润滑油泄露的可能性较小,根本不用过多担心。

三、含油轴承家族

★液压轴承

液压轴承代表AVC风扇

液压轴承(HydraulicBearing)是由AVC首创的技术,是在含油轴承的基础上改进而来的。液压轴承拥有比含油轴承更大的储油空间,并有独特的环回式供油回路。液压轴承风扇的工作噪音有明显的降低,使用寿命也非常长,可达到40000小时。液压轴承实质上仍然是一种含油轴承。但这种经过了改进,寿命比普通油封轴承大大延长了,并且继承了含油轴承的优点——运行噪音小。目前液压轴承已经在AVC散热器中得到了应用,但并非所有的AVC散热器都采用液压轴承风扇。

★来福轴承

酷冷至尊散热器使用来福轴承

左为含油轴承,右为来福轴承

来福轴承(RifleBearing)技术的代表厂商是CoolerMaster,目前CoolerMaster已经将旗下的大部分传统含油轴承风扇升级到来福轴承。作为传统含油轴承的改进,来福轴承采用耐磨材料制成高含油中空轴承,减小了轴承与轴芯之间摩擦力,来福轴承还带有反向螺旋槽及挡油槽的轴芯,在风扇运转时含油将形成反向回游,从而避免含油流失,因此提升了轴承寿命。来福轴承风扇通过采用以上结构及零件,使得含油及保油能力大幅提升,并降低了噪音。

★流体动态轴承

大镰刀风扇偏爱使用流体动态轴承

流体动态轴承

流体动态轴承示例

流体动态轴承(HyproBearing)其名称来源于HY(Hydrodynamicwave,流体力学波)PRO(Oilprotectionsystem,油护系统),系知名散热器及风扇设计制造厂家ADDA的专利产品,也是在传统含油轴承基础之上进行多项改进而成。流体动态轴承与液压轴承可谓殊途同归,两种设计各自采用了一些独到的改进措施,但精髓同为循环油路系统,各方面的表现也基本相当。通常产品寿命可达50000小时以上。

★纳米陶瓷轴承

富士康散热器率先引入纳米陶瓷轴承

纳米陶瓷轴承外观

纳米陶瓷轴承(NANOCeramicBearing,NCB)在本质上仍然是一种含油轴承,是由富士康在其产品中首先引入的。传统含油轴承风扇在使用过程中磨损比较严重,长时间使用时的可靠性较低。纳米轴承有效的克服了这个问题,陶瓷轴承技术采用了特殊的高分子材料与特殊添加剂充分融合。

纳米陶瓷轴承示例

纳米氧化锆在显微镜下的颗粒

轴承核心全面采用特殊的二氧化皓材料,使用冲模及烧结工艺制成,晶体颗粒由过去的60um下降到了0.3um,具有坚固、光滑、耐磨等特性。纳米陶瓷轴承具有很强的耐高温能力,不易挥发,这大大延长了风扇的使用寿命,纳米轴承的性质与陶瓷类似,越磨越光滑。据测试,采用纳米陶瓷轴承的风扇平均使用寿命都在15万小时以上。这项技术其实并非真正的纳米技术,所使用的材料也并非真正的纳米级材料,只不过是采用了纳米这样的字眼来吸引眼球罢了。

纳米级氧化锆物理特性

纳米级氧化锆粉具有大幅降低烧结温度、高硬度、高强度的特点。在热膨胀系数、摩擦系数、密度、硬度等方面的参数要远远高于油封轴承及滚珠轴承所使用的青铜以及轴承钢,甚至于有些参数已达到可与钻石系数相媲美的程度。利用这些特点使纳米陶瓷轴承本身可以将密度做到很小,使耐高温程度得以扩大,并且具有了极强的绝缘性及抗压、耐氧化、耐腐蚀的特性,大幅领先传统工艺风扇生产。

传统油封轴承风扇在使用过程中磨耗严重,使用寿命非常短,而且很容易随着温度的升高使内部受热膨胀而卡住轴心,出现风扇转速降低甚至停止转动的情况,对各种设备的芯片而言这是极其危险的。而采用纳米陶瓷轴承的风扇则具有非常强的耐高温能力,而且纳米级的粒子润滑剂同时又具有不易挥发的特点,使采用纳米陶瓷轴承的风扇寿命成倍延长。

与滚珠轴承风扇相比,纳米陶瓷轴承风扇的噪声也得到了很好的控制,所产生的噪声比双滚珠轴承低2—3dB。纳米陶瓷轴承风扇在组装过程中,也比滚珠轴承风扇的工序简单很多,从而在无形中使品质得到了提高,成本得以降低。由于纳米陶瓷轴承体积较小,所以在风扇的设计中便可加长电机的绕线,从而增大功率提高转速。相对于滚珠轴承风扇,其中心面积更小,有效增加了叶片空间面积,增大了空气流通量。

四、超静音——磁悬浮轴承

磁悬浮轴承

安耐美风扇采用磁浮轴承

磁悬浮轴承构造

磁悬浮轴承(MagneticBearing)是利用磁力作用将转子悬浮于空中,使转子与定子之间没有机械接触。其原理是磁感应线与磁浮线成垂直,轴芯与磁浮线是平行的,所以转子的重量就固定在运转的轨道上,利用几乎是无负载的轴芯往反磁浮线方向顶撑,形成整个转子悬空,在固定运转轨道上。与传统的滚珠轴承、含油轴承相比,磁轴承不存在机械接触,转子可以运行到很高的转速,具有机械磨损小、能耗低、噪声小、寿命长、无需润滑、无油污染等优点,特别适用于高速、真空、超净等特殊环境中。磁悬浮事实上只是一种辅助功能,并非是独立的轴承形式,具体应用还得配合其它的轴承形式,例如磁悬浮+滚珠轴承、磁悬浮+含油轴承、磁悬浮+汽化轴承等等。这项技术并没有得到欧美国家的认可。

磁悬浮轴承工作原理

主动式磁悬浮轴承原理

拿一个简单的磁悬浮系统举例,它是由转子、传感器、控制器和执行器4部分组成,其中执行器包括电磁铁和功率放大器两部分。假设在参考位置上,转子受到一个向下的扰动,就会偏离其参考位置,这时传感器检测出转子偏离参考点的位移,作为控制器的微处理器将检测的位移变换成控制信号,然后功率放大器将这一控制信号转换成控制电流,控制电流在执行磁铁中产生磁力,从而驱动转子返回到原来平衡位置。因此,不论转子受到向下或向上的扰动,转子始终能处于稳定的平衡状态。

磁悬浮轴承(MagneticBearing)的马达采用磁悬浮(MagneticSystem,MS)设计,其磁感应线与磁浮线成垂直,故轴芯与磁浮线是平行的,所以转子的重量就固定在运转的轨道上,利用几乎是无负载的轴芯往反磁浮线方向顶撑,形成整个转子悬空,在固定运转轨道上。因此,磁悬浮事实上只是一种辅助功能,并非是独立的轴承形式,具体应用还得配合其它的轴承形式,例如磁悬浮+滚珠轴承、磁悬浮+含油轴承、磁悬浮+汽化轴承等等。这项技术并没有得到欧美国家的认可。

★汽化轴承

华硕狮子王散热器采用vapo汽化轴承

汽化轴承(VAPOBearing)是由Sunon将磁悬浮技术改进而来的,就是把含油轴承的轴套硬度加强,并且采用特殊的材料,其内层表面也是经过特殊加工的,这样就克服了含油轴承不耐高温的缺点,再和磁悬浮技术配合,就大大延长了使用寿命。

随着控制理论的发展以及对磁悬浮轴承系统性能要求的不断提高,磁悬浮系统控制器需要实现的控制算法的复杂程度日渐加大。传统的模拟控制器虽然具有成本低、速度快、性能稳定、对PID控制算法适应良好等优点,但却难以满足用户日益增高的需求。于是数字控制成为磁轴系统控制的主流趋势,台湾SUNON主要出品SUNON磁浮VAPO轴承风扇。

★特殊个体——外磁式轴承

外磁式风扇外观

外磁式风扇内部构造

外磁式(T.M.D)风扇的特点是将电机移到边框周围,中心只以很小的轴承支撑。带来的好处是显而易见的:增大了过风面积和极大地缩小了盲区。据称这种设计可增加30%的风量和静压,并且由于T.M.D技术还将专利扇叶和导流外环结合为一体,能够使气流更集中且减少湍流的产生,从而提高了散热效率并降低5%的噪音。一般而言配备滚珠会更合适一些,摩擦力小,使用寿命也更长。用液压轴承没什么不可以,只是轴承老化可能导致启动速度减慢,而且使用寿命也不及滚珠轴承。

五、轴承类型对比

对比数据

通过对比不难看出,伴随不断改进和完善,庞大的含油轴承家族已经能够胜任主流应用需求。当前应用最为广泛的液压风扇,寿命基本上在3万-5万小时之间,完全能够胜任普通应用需求。而静音效果也明显要好过滚珠风扇,因此玩家在选购风扇时无需盲目追求滚珠风扇。况且滚珠风扇的工艺难度相对较高,价格也更贵。不过对于追求寿命的玩家来说,倒不妨选购双滚珠风扇,还有纳米陶瓷轴承。而对于追求超静音的玩家来说,选购磁悬浮风扇则会更好一些,不过弊端就是工艺难度高,价格比较昂贵一些。

总结:

通过以上介绍不难发现,小小散热风扇挑选起来还是有很多门道可循。而且有时寿命与静音、静音与成本、寿命与成本之间是不成正比的,因此在挑选时一定要多加注意和区分。千万不要顾此失彼,当然也不要错过自己最需要的功能,建议结合消费能力、应用环境及风量大小等特点来进行挑选。

㈨ 轴承的基本知识

轴承(Bearing)是当代机械设备中一种重要零部件。它的主要功能是支撑机械旋转体,降低其运动过程中的摩擦系数(friction coefficient),并保证其回转精度(accuracy)。

历史发展


调心滚子轴承

调心滚子轴承有两列对称型球面滚子,主要承受径向载荷,同时也能承受任一方向的轴向载荷,但不能承受纯轴向载荷。该类轴承外圈滚道是球面形,故其调心性能良好,能补偿同轴度误差,当轴受力弯曲或安装不同心时轴承仍可正常使用,调心性随轴承尺寸系列不同而异,一般所允许的调心角度为1~2.5度 ,该类型轴承的负荷能力较大,除能承受径向负荷外轴承还能承受双向作用的轴向负荷,具有较好的抗冲击能力,一般来说调心滚子轴承所允许的工作转速较低。适用于重载或振动载荷下工作。

法兰轴承

法兰轴承外轮上带有凸缘法兰。特点是能简化主机结构,缩小主机尺寸,使轴承更容易定位。

带座轴承

向心轴承与座组合在一起的一种组件,在与轴承轴心线平行的支撑表面上有个安装螺钉的底板。

组合轴承

一套轴承内同时由上述两种以上轴承结构形式组合而成的滚动轴承。如滚针和推力圆柱滚子组合轴承、滚针和推力球组合轴承、滚针和角接触球组合轴承等。

直线轴承

直线轴承分为金属直线轴承和塑料直线轴承。

金属直线轴承是一种以低成本生产的直线运动系统,用于无限行程与圆柱轴配合使用。由于承载球与轴呈点接触,故使用载荷小。钢球以极小的摩擦阻力旋转,从而能获得高精度的平稳运动。

塑料直线轴承是一种自润滑特性的直线运动系统,其于金属直线轴承最大的区别就是金属直线轴承是滚动摩擦,轴承与圆柱轴之间是点接触,所以这种适合低载荷高速运动;而塑料直线轴承是滑动摩擦,轴承与圆柱轴之间是面接触,所以这种适合高载荷中低速运动。

轴承材料

轴承钢的特点:

一、接触疲劳强度

轴承在周期负荷的作用下,接触外表很轻易发作疲惫破坏,即涌现龟裂剥落,这是轴承的重要破坏情势。因而,为了进步轴承的运用寿命,轴承钢必需具备很高的接触疲惫强度。

二、耐磨性能

轴承任务时,套圈、滚动体和维持架之间不只发作滚动摩擦,而且也会发作滑动摩擦,从而使轴承零件一直地磨损。为了增加轴承零件的磨损,维持轴承精度稳固性,延伸运用寿命,轴承钢应有很好的耐磨性能。

三、硬度

硬度是轴承质量的重要质量之一,对接触疲惫强度、耐磨性、弹性极限都有间接的影响。轴承钢在运用状况下的硬度个别要到达HRC61~65,能力使轴承取得较高的接触疲惫强度和耐磨性能。

四、防锈性能

为了避免轴承零件和成品在加工、寄放和运用历程中被侵蚀生锈,请求轴承钢应具备良好的防锈性能。

五、加工性能

轴承零件在消费历程中,要经过许多道冷、热加工工序,为了满意少量量、高效力、高质量的请求,轴承钢应具备良好的加工性能。例如,冷、热成型性能,切削加工性能,淬透性等。

轴承钢除了上述基础请求外,还应当到达化学成分恰当、外部组织平均、非金属搀杂物少、外部外表缺点契合规范以及外表脱碳层不超越规则浓度等请求。

用途应用

编辑语音

轴承作用

究其作用来讲应该是支撑,即字面解释用来承轴的,但这只是其作用的一部分,支撑其实质就是能够承担径向载荷。也可以理解为它是用来固定轴的。轴承快易优自动化选型有收录。就是固定轴使其只能实现转动,而控制其轴向和径向的移动。电机没有轴承的话根本就不能工作。因为轴可能向任何方向运动,而电机工作时要求轴只能作转动。从理论上来讲不可能实现传动的作用,不仅如此,轴承还会影响传动,为了降低这个影响在高速轴的轴承上必须实现良好的润滑,有的轴承本身已经有润滑,叫做预润滑轴承,而大多数的轴承必须有润滑油,负责在高速运转时,由于摩擦不仅会增加能耗,更可怕的是很容易损坏轴承。把滑动摩擦转变为滚动摩擦的说法是片面的,因为有种叫滑动轴承的东西。

润滑

滚动轴承的润滑目有减少轴承内部摩擦及磨损,防止烧粘;延长其使用寿命;排出摩擦热、冷却,防止轴承过热,防止润滑油自身老化;也有防止异物侵入轴承内部,或防止生锈、腐蚀之效果。

润滑方法

轴承的润滑方法,分为脂润滑和油润滑。为了使轴承很好地发挥机能,首先,要选择适合使用条件、使用目的的润滑方法。若只考虑润滑,油润滑的润滑性占优势。但是,脂润滑有可以简化轴承周围结构的特长,将脂润滑和油润滑的利弊比较。润滑时要特别注意用量,不管是油润滑还是脂润滑,量太少润滑不充分影响轴承寿命,量太多会产生大的阻力,影响转速。

密封

轴承的密封可分为自带密封和外加密封两类。所谓轴承自带密封就是把轴承本身制造成具有密封性能装置的。如轴承带防尘盖、密封圈等。这种密封占用空间很小,安装拆卸方便,造价也比较低。所谓轴承外加密封性能装置,就是在安装端盖等内部制造成具有各种性能的密封装置。轴承外加密封又分为非接触式密封与接触式密封两种。其中非接触式密封适用于高速和高温场合,有间隙式、迷宫式和垫圈式等不同结构形式。接触式密封适用于中、低速的工作条件,常用的有毛毡密封、皮碗密封等结构形式。

根据轴承工作状况和工作环境对密封程度的要求,在工程设计上常常是综合运用各种密封形式,以达到更好的密封效果。对轴承外加密封的选择应考虑下列几种主要因素:

  • 轴承润滑剂和种类(润滑脂和润滑油);

  • 轴承的工作环境,占用空间的大小;

  • 轴的支承结构优点,允许角度偏差;

  • 密封表面的圆周速度;

  • 轴承的工作温度;

  • 制造成本。

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