直10旋转的螺旋桨,只要旋转的部位都会存在一个小小的东西,那就是轴承。看似不起眼的轴承,却被称为“高端产品的关节”,更被视为是衡量一个国家工业实力的标准。我国中低端轴承在生产和销售上都处于世界领先地位,但在高端轴承上却没有多大优势,但经过不断研发,近年我国也在高端轴承上有了些许突破。出品|国器
作为旋转体和来回直线运动的关键支撑部位就是轴承
轴承的作用主要在于为机械中的来回直线运动或者不断旋转的部位提供支撑,并且当轴上有其他零件相对运动时,还要在控制该运动的同时保持轴的位置。轴承主要分为滚动轴承和滑动轴承,其主要功能都是为旋转体作为支撑,这也决定了一个好轴承要能有非常高的回转精度,并且还要能保证物体的机械效率,也就是说轴承与轴之间的摩擦越小,振动越少,发热越少,这个轴承也就越好。看起来轴承好像很简易,又是什么原因使得高端轴承还在不断突破之中呢?
高压力,极大摩擦力和高温腐蚀等因素决定了轴承性能的好坏
虽然对于轴承的表述很简单,但轴承的工作环境却是十分严峻,由于物体的高速旋转,轴承的各个部位要承受变应力、高频的作用,一般单位面积压力高达每平方毫米1500到5000N在这些因素的作用下,轴承很容易产生应力疲劳,进而造成疲劳剥落,使得轴承失去其作用,与此同时滚动轴承还需承受离心力、摩擦力、高温、腐蚀等因素,这也使得要造好轴承,就得用好钢。
我国已经将高端轴承的含氧量降低到5ppm以下并与稀土结合制造
轴承钢的好坏主要取决于其纯净度和均匀度,其中纯净度可谓重中之重,提高纯净度钢中氧含量有很大关系,炼钢时氧含量的单位为ppm,高端轴承钢所需是5个ppm,国外发达国家的钢中氧含量已能控制在5ppm以下,我国的轴承建造产量大,质量却不高,但经过十多年的努力,我国已掌握如何将氧含量控制在5ppm以下、如何确保其内部质量的核心技术,此外通过我国科研人员的攻克,掌握了外国不愿透露的秘密技术,还能在钢中加入稀土能使优质钢变得更加“坚硬”。
中国制造的高端轴承近年也逐渐出口到日本等地
目前中国造出的高端轴承钢还出口到日本、瑞典等地,并且高端轴承钢的疲劳寿命甚至超过了像日本、欧洲轴承钢强国的同期水平。我国已能造出好钢,接下来要做的就是如何将其运用在轴承上,高端轴承还涉及材料、设计、高精度加工、用轴承制造等技术难题,还有一些交叉学科如疲劳与破坏、