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軸承行業(yè)的全球技術(shù)主要發(fā)展趨勢(shì)
2023-06-15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(zhǎng)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(zhǎng)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(rùn)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(rùn)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)