德國(guó)WINKEL 軸承KB 4.073

歷史發(fā)展

軸承

早期的直線運(yùn)動(dòng)軸承形式，就是在一排撬板下放置一排木桿。現(xiàn)代直線運(yùn)動(dòng)軸承使用的是同一種工作原理，只不過(guò)有時(shí)用球代替滾子。的旋轉(zhuǎn)軸承是軸套軸承，它只是一個(gè)夾在車輪和輪軸之間的襯套。這種設(shè)計(jì)隨后被滾動(dòng)軸承替代，就是用很多圓柱形的滾子替代原先的襯套，每個(gè)滾動(dòng)體就像一個(gè)單獨(dú)的車輪。

在意大利奈米湖發(fā)現(xiàn)的一艘建造于公元前40年的古羅馬船只上，發(fā)現(xiàn)了早期的球軸承的實(shí)例：一個(gè)木制球軸承是用來(lái)支撐旋轉(zhuǎn)桌面。據(jù)說(shuō)列昂納多·達(dá)·芬奇在1500年左右曾經(jīng)對(duì)一種球軸承進(jìn)行過(guò)描述。球軸承的各種不成熟因素中，有很重要的一點(diǎn)就是球之間會(huì)發(fā)生碰撞，造成額外的摩擦。但是可以通過(guò)把球放進(jìn)一個(gè)個(gè)小籠里防止這種現(xiàn)象。17世紀(jì)，伽利略對(duì)“籠裝球"的球軸承做過(guò)最早的描述。十七世紀(jì)末，英國(guó)的C.瓦洛設(shè)計(jì)制造球軸承，并裝在郵車上試用以及英國(guó)的P.沃思取得球軸承的 早投入實(shí)用的帶有保持架的滾動(dòng)軸承是鐘表匠約翰·哈里遜于1760年為制作H3計(jì)時(shí)計(jì)而發(fā)明的。十八世紀(jì)末德國(guó)的H.R.赫茲發(fā)表關(guān)于球軸承接觸應(yīng)力的論文。在赫茲成就的基礎(chǔ)上，德國(guó)的R.施特里貝克、瑞典的A.帕姆格倫等人進(jìn)行了大量的試驗(yàn)，對(duì)發(fā)展?jié)L動(dòng)軸承的設(shè)計(jì)理論和疲勞壽命計(jì)算作出了貢獻(xiàn)。隨后，的N.P.彼得羅夫應(yīng)用牛頓粘性定律計(jì)算軸承摩擦。第一個(gè)關(guān)于球溝道的是卡馬森的菲利普·沃恩在1794年獲得的。

1883年，弗里德里希·費(fèi)舍爾提出了使用合適的生產(chǎn)機(jī)器磨制大小相同、圓度準(zhǔn)確的鋼球的主張，奠定了軸承工業(yè)的基礎(chǔ)。英國(guó)的O.雷諾對(duì)托爾的發(fā)現(xiàn)進(jìn)行了數(shù)學(xué)分析，導(dǎo)出了雷諾方程，從此奠定了流體動(dòng)壓潤(rùn)滑理論的基礎(chǔ)。

行業(yè)概況

根據(jù)國(guó)家統(tǒng)計(jì)局?jǐn)?shù)據(jù)，2011年中國(guó)軸承制造行業(yè)規(guī)模(年銷售收入2000萬(wàn)元以上)企業(yè)共有1416家企業(yè)，全年實(shí)現(xiàn)工業(yè)總產(chǎn)值1932.11億元，同比增長(zhǎng)27.59%；銷售收入為1910.97億元，同比增長(zhǎng)30.30%；利潤(rùn)總額125.23億元，較上年增長(zhǎng)為26.54%。預(yù)計(jì)到2015年，我國(guó)軸承產(chǎn)量有望超過(guò)280億套，主營(yíng)業(yè)務(wù)收入有望達(dá)到2100億元，成為大的軸承生產(chǎn)和銷售基地。

當(dāng)前我國(guó)軸承行業(yè)主要面臨三大突出問(wèn)題：分別是行業(yè)生產(chǎn)集中度低、研發(fā)和創(chuàng)新能力低、制造技術(shù)水平低。

第一，行業(yè)生產(chǎn)集中度低。在軸承約300億美元的銷售額中，世界8大跨國(guó)公司占75%～80%。德國(guó)兩大公司占其全國(guó)總量的90%，日本5家占其全國(guó)總量的90%，美國(guó)1家占其全國(guó)總量的56%。而我國(guó)瓦軸等10家最大的軸承企業(yè)，銷售額僅占全行業(yè)的24.7%，前30家的生產(chǎn)集中度也僅為37.4%。

第二，研發(fā)和創(chuàng)新能力低。全行業(yè)基礎(chǔ)理論研究弱，參與國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)制訂力度弱，少原創(chuàng)技術(shù)，產(chǎn)品。

當(dāng)前我們的設(shè)計(jì)和制造技術(shù)基本上是模仿，產(chǎn)品開(kāi)發(fā)能力低，表現(xiàn)在：雖然對(duì)國(guó)內(nèi)主機(jī)的配套率達(dá)到80%，但高速鐵路客車、中高檔轎車、計(jì)算機(jī)、空調(diào)器、高水平軋機(jī)等重要主機(jī)的配套和維修軸承，基本上靠進(jìn)口。

第三，制造技術(shù)水平低。我國(guó)軸承工業(yè)制造工藝和工藝裝備技術(shù)發(fā)展緩慢，車加工數(shù)控率低，磨加工自動(dòng)化水平低，全國(guó)僅有200多條自動(dòng)生產(chǎn)線。對(duì)軸承壽命和可靠性至關(guān)重要的*進(jìn)熱處理工藝和裝備，如控制氣氛保護(hù)加熱、雙細(xì)化、貝氏體淬火等覆蓋率低，許多技術(shù)難題攻關(guān)未能取得突破。軸承鋼新鋼種的研發(fā)，鋼材質(zhì)量的提高，潤(rùn)滑、冷卻、清洗和磨料磨具等相關(guān)技術(shù)的研發(fā)，尚不能適應(yīng)軸承產(chǎn)品水平和質(zhì)量提高的要求。因而造成工序能力指數(shù)低，一致性差，產(chǎn)品加工尺寸離散度大，產(chǎn)品內(nèi)在質(zhì)量不穩(wěn)定而影響軸承的精度、性能、壽命和可靠性。

齒輪，齒條，滾子鏈條

壽命

在一定載荷作用下，軸承在出現(xiàn)點(diǎn)蝕前所經(jīng)歷的轉(zhuǎn)數(shù)或小時(shí)數(shù)，稱為軸承壽命。

滾動(dòng)軸承之壽命以轉(zhuǎn)數(shù)（或以一定轉(zhuǎn)速下的工作的小時(shí)數(shù)）定義：在此壽命以內(nèi)的軸承，應(yīng)在其任何軸承圈或滾動(dòng)體上發(fā)生初步疲勞損壞（剝落或缺損）。然而無(wú)論在實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)或在實(shí)際使用中，都可明顯的看到，在同樣的工作條件下的外觀相同軸承，實(shí)際壽命大不相同。此外還有數(shù)種不同定義的軸承“壽命"，其中之一即所謂的“工作壽命"，它表示某一軸承在損壞之前可達(dá)到的實(shí)際壽命是由磨損、損壞通常并非由疲勞所致，而是由磨損、腐蝕、密封損壞等原因造成。

為確定軸承壽命的標(biāo)準(zhǔn)，把軸承壽命與可靠性聯(lián)系起來(lái)。

由于制造精度，材料均勻程度的差異，即使是同樣材料，同樣尺寸的同一批軸承，在同樣的工作條件下使用，其壽命長(zhǎng)短也不相同。若以統(tǒng)計(jì)壽命為1單位，最長(zhǎng)的相對(duì)壽命為4單位，最短的為0.1-0.2單位，最長(zhǎng)與最短壽命之比為20-40倍。90%的軸承不產(chǎn)生點(diǎn)蝕，所經(jīng)歷的轉(zhuǎn)數(shù)或小時(shí)數(shù)稱為軸承額定壽命 [1]  。

額定動(dòng)載荷

為比較軸承抗點(diǎn)蝕的承載能力，規(guī)定軸承的額定壽命為一百萬(wàn)轉(zhuǎn)（106）時(shí)，所能承受的最大載荷為基本額定動(dòng)載荷，以C表示。

也就是軸承在額定動(dòng)載荷C作用下，這種軸承工作一百萬(wàn)轉(zhuǎn)（106）而不發(fā)生點(diǎn)蝕失效的可靠度為90%，C越大承載能力越高。

對(duì)于基本額定動(dòng)載荷

1．向心軸承是指純徑向載荷

2．推力球軸承是指純軸向載荷

3．向心推力軸承是指產(chǎn)生純徑向位移得徑向分量

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