滾動軸承是機械的關(guān)鍵部件。它們不僅可以減少摩擦,還可以支撐負載、傳輸動力,從而促進設(shè)備的高效運行。軸承行業(yè)是一個由幾大知名品牌主導(dǎo)的傳統(tǒng)行業(yè),幾十年來市場一直比較平穩(wěn)。但過去幾年,在新材料,新趨勢下,市場變得比以前更有活力。
軸承制造商為了適應(yīng)市場的變化,也在積極的變革應(yīng)對,軸承市場的主要變革主要在以下幾個方面。
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。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)測與仿真
軸承設(shè)計師使用復(fù)雜的仿真軟件工具,可以更好地將軸承設(shè)計與實際運行條件相匹配。用于軸承設(shè)計和分析的計算機軟件現(xiàn)在可以依據(jù)合理的工程應(yīng)用工況預(yù)測軸承性能、壽命和可靠性。無需進行幾年昂貴又耗時的實驗室或現(xiàn)場測試,可以加快研發(fā)和投產(chǎn)的進度。
圖2 壽命計算軟件
圖3 軸承設(shè)計仿真分析
狀態(tài)監(jiān)測與智能
隨著對現(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。意外故障會導(dǎo)致計劃外的生產(chǎn)停機,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)測用于動態(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
材料與涂層進步
材料的進步會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)對極端溫度,顆粒污染,極端負載等條件。
在過去幾年中,金屬表面組織結(jié)構(gòu)的改進以及在滾動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體是一項重大發(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)市場的戰(zhàn)略決策因素。
(來源:機泵與軸承)