滚动轴承产品技术发展的现状与方向
滚动轴承产品技术发展的现状与方向
- 2020/11/24 14:00:56
以全球轴承工业的视野，截取二十一世纪以来近20年的历史跨度，在系统分析世界著名轴承公司主导产品的基础上，从技术和产品2个层面阐述了轴承产品技术发展现状，从减摩化、轻量化、单元化、智能化和鲁棒性等不同维度解析了轴承产品技术发展方向，并对未来总的发展方向及具体发展议题进行了展望。
轻量化
轻量化既是节能化的一个实现路径，本身还具有节材的价值。现代机械设计的目标函数中，轻量化往往是一个核心指标，尤其是对于航天、航空飞行器而言，追求减轻质量已到了按“克”计量的程度。汽车轻量化也是其关键技术之一，特别是对于新能源汽车的“续航里程焦虑”，除了不断提高动力电池的能量密度之外，整车实现轻量化以降低能耗就是另外一条“逆向思维”的解决路径。轴承本身不仅在做轻量化的贡献，而且使得配套的驱动电动机、变速箱等总成部件也可以由于紧凑化而进一步轻量化，成效更为显著。
现代材料、润滑及密封等技术的显著进步，使得轴承寿命大大增长。换言之，在同样使用寿命的要求下，可以用更小规格的轴承替代原用尺寸较大的轴承——这些也是轴承实现轻量化的“开放型”思路，而不仅仅局限于在轴承外形尺寸上“做减法”。
轴承产品技术未来发展方向的展望
将目前的轴承产品技术发展方向与现代制造装备产业的未来发展趋势相结合，可以对未来做出如下展望：
在轴承“精度、性能和寿命”三大特征技术质量中，精度基本已置顶，可以满足现阶段及可见未来的需求，而高性能与长寿命则是轴承产品技术发展追求的永恒方向，似乎没有止境。
1）节能减排是国际社会应对环境污染、气候变化的广泛共识与一致行动，轴承减摩化将不断升级。
2）在高速化成为提高电动机（特别是新能源汽车驱动电动机）、压缩机等动力机械功率密度的主流趋势推动下，轴承速度性能将进一步提升。
3）鲁棒性将扩展成为许多轴承的基本技术要求。
4）智能轴承使简单机械都可以实现数字化和物联网，因此，智能轴承被称为是“与工业4.0无缝对接的产品”，这一言简意赅、直达本质的定义，预示着智能轴承具有广阔的发展空间，而内嵌式、微型化、多参数、多功能无疑是其最主要的技术特征。
5）同时可承受径、轴向联合载荷的圆锥滚子轴承径向截面小，特别适用于轻量化发展趋势的滚针轴承以及18，19尺寸系列的深沟球轴承、角接触球轴承等，将会继续扩大其应用。
6）随着方便运维的密封轴承更广范围的渗透，高性能（长寿命、低噪声、宽温域、环保型等）润滑脂的研发仍将是一个持久的“热点”。
7）保持架长期处于轴承研究中的“薄弱环节”，随着对其在轴承性能提升中制约作用的认识不断深化，关于新型保持架的设计、材料及加工技术研究将保持较高的活跃度。
8）导入表面疲劳模型的轴承寿命理论，不久将可能成为新的轴承寿命计算准则，纳入国际标准。
9）基于大数据应用和模型算法的完善，轴承剩余寿命的预测将会更加精准化，并走向实用化与工具化。
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