SIAIF不銹鋼軸承制造的關鍵技術
2019/5/22 11:38:19
國內外不銹鋼軸承試驗方法，目前。主要有四種：一、摩擦磨損試驗，二、試驗臺架試驗，三、試驗室 ( 試驗場 ) 模擬試驗，四、實際工況運行試驗。國外對上述幾種試驗方法均有使用，但應用目的不一樣，例如，開發一種全新的產品，首先須做摩擦磨損試驗。但如果磨擦磨損形式無多大變化，僅產品尺寸、受載工況變化，則僅需做臺架、模擬或實際運行試驗即可。國外對一些關鍵部位的新產品 ( 如轎車輪轂軸承等 ) 考核極為嚴格，必需經實際運行試驗，才干獲準進行配套使用。
瑞典 SKF 日本 NTN 新近研究不銹鋼軸承仿真試驗技術、只能替代臺架、模擬或實驗，以縮短產品設計的時間，加快產品開發的進度，但距實際運行情況還有所差距。現在國內軸承行業已開展摩擦磨損試驗已開展軸承臺架試驗的有20 余家國有軸承企業；而要實際進行試驗，只有在配套主機企業提出此方面要求時軸承生產企業才予以進行，如鐵路客車輪對軸承及小轎車的輪轂軸承等。總之，國內在開展模擬和實際運行試驗方面還不廣泛，應進一步擴大主機范圍或實際工況范圍，為仿真試驗早日提到日程作好充分的軟、硬件準備。
主要研究內容和目標：
需先對一些代表性類型的典型產品進行臺架或模擬試驗，為了進行仿真試驗。找出壽命與承載、工況之間的函數關系，而后利用這種關系，通過計算機進行軸承設計和試驗工作，這通常只是針對那些極為重要的產品才進行的試驗。根據我國現有能力，今后十年主要目標是對鐵路車輛軸承、汽車輪轂軸承以及高速度磨床主軸軸承進行仿真試驗研究，并逐漸具備一定的仿真試驗條件。
潤滑技術概要：
潤滑脂 ( 油 ) 和潤滑方式的不同，不銹鋼軸承在運動中由于阻力使軸承不斷磨損而失效。對降低軸承摩擦磨損效果不同。因此潤滑技術已成為軸承技術研究的重要組成局部。有人把潤滑脂 ( 油 ) 稱為 “ 不銹鋼軸承的第五個零件 ” 其他為內圈、外圈、滾動體、堅持架 )
使其軸承阻力最小，阻礙滾動軸承旋轉的阻力由滾動磨擦、滑動磨擦和潤滑劑磨擦組成。當滾動體在滾道上滾動時會出現滾動磨擦；滑動磨擦呈現在堅持架中滾動體的引導面上、堅持架的擋邊引導面上以及滾子軸承中滾子端面和套圈擋邊上。潤滑劑磨擦則由潤滑劑在接觸處的內部磨擦以及潤滑劑的攪拌和擠壓所組成。一套軸承的總磨擦即滾動磨擦、滑動磨擦和潤滑劑磨擦的總和就是阻抗軸承運動的阻力。研究潤滑技術的任務就是開發不同潤滑脂 ( 油 ) 及其潤滑方式。壽命最長。
國內外發展趨勢：
對常見工況下的軸承潤滑脂 ( 油 ) 技術和生產上已完全過關，國外先進工業國家。已形成系列品種和批量生產能力，當前主要趨勢是研究提高一些特殊情況下潤滑脂的性能，如正在研究提高宇航用全氟醚潤滑脂的真空穩定性，爬移性以及粘溫性能等；又如低溫脂，雖在應用中有較好效果，但其潤滑機理未能有很好的理論論述。再如，研究在高溫 ( 200-4000C 下使用氣態潤滑劑的研究等。國當前軸承潤滑的研究任務極重，如果經費允許，應重點解決以下幾個問題：其一，提高現有密封軸承潤滑脂在常溫環境下的使用壽命；其二，提高低噪聲軸承潤滑脂振動性能；其三，研究開發罕見工況下軸承潤滑脂新品種，填補國內空白。
主要研究內容和目標：
今后十年潤滑脂的研究內容與目標是研究提高潤滑脂壽命的途徑，根據我國不銹鋼軸承潤滑脂與國外的差異。對家電用密封軸承 ( 如洗衣機、吸塵器、計算機、空調器等 ) 和難以進行維修或裝配對運行精度構成破壞部位的密封軸承 ( 精密機床主軸、精密儀表轉軸、深水作業機械傳動系統等 ) 使其所用潤滑脂壽命等同于機械壽命；研究潤滑脂降噪性，使低噪聲軸承 ( v3/z3 v4/z4 等 ) 取得降噪值達 3-5dB 以上；研究開發 15-20 個潤滑脂新品種，形成我國軸承潤滑脂系列的基本格局。其中高溫、常溫、低溫等約 8-10 個品種，一般中等或極高水平的電機軸承潤滑脂 5-8 個品種以及航天航海等特種工況下軸承潤滑脂 5-8 個品種。
密封技術概要：
兩端面都安裝有相應的密封裝置。其作用一方面是維護軸承內部的潤滑脂 ( 油 ) 使用中不會流失，新近發展的滾動軸承。保證軸承處于潤滑狀態；另一方面是維護軸承，使外界的塵埃或有害氣體不會進入軸承內腔，以免對軸承造成損傷。罕見的有橡膠或工程塑料的密封圈，也有鋼板沖制的密封圈 ( 或稱防塵蓋 ) 密封結構多種多樣，密封的效果不一樣。密封圈與軸承之間有間隙的稱非接觸式密封，間隙越小，密封效果越好，但允許軸的轉速面積越小；密封圈與軸承之間無間隙的稱接觸式密封，密封圈接觸唇的接觸面積越大，密封效果越好，但允許軸的轉速越小。密封技術主要是研究開發應用于不同工況下的相應密封裝置，以及該密封圈材料與相應潤滑脂的共融性等。
國內外發展趨勢：
研究有深度，日本的幾大軸承公司 ( 精工、東洋等 ) 代表了軸承密封技術發展的方向。開發密封技術發展方向和軸承裝置技術方面歷史較早。目前密封技術較為幼稚。從單密封唇發展到多密封唇，從接觸式密封開發出非接觸密封等；從產品類型看，球軸承、滾子軸承均有。國跟隨國際發展趨勢，也開發出了具有密封圈的深溝球軸承、水泵軸承、鐵路 ( 圓錐滾子 ) 軸承、滾針軸承以及短圓柱滾子軸承幾大類軸承，其中不銹鋼深溝球軸承產量最大，應用面最廣。
根據國家技術監督局近期對我國密封軸承質量檢測結果來看，國密封軸承結構設計問題較大，密封效果不好，漏脂現象較嚴重，用戶反應強烈。經分析，主要的原因是國現行的密封圈設計結構不合理，內圈不帶密封槽，再加上制造精度不高等。因此，國軸承密封技術今后發展的趨勢是以不銹鋼深溝球軸承為代表，開展密封技術試驗，尋找最佳密封圈結構和最佳密封間隙；開展密封資料研究，尋找耐磨損，耐老化，耐高溫及抗腐蝕的資料，為提高接觸式密封壽命，開發高溫條件下或在有害氣氛條件下工作的密封圈打下技術基礎。
主要研究內容和目標：
今后主要研究內容是首先是加強研究試驗，根據當前我國密封軸承質量低劣的現狀。篩選出深溝球軸承的密封圈結構并開發相應軸承內圈密封槽結構，進行現行深溝還需軸承密封結構的更新換代，爭取在 2015 年使該類軸承密封性能趕上國際 21 世紀 末同類產品的先進水平；其次是結合我國轎車工業的發展，開發適合于在 120-1800C 高溫下長期工作的高溫密封軸承；第三是以鐵路車輛軸承為代表開發圓錐、圓柱滾子軸承系列用密封新結構。
降噪技術概要：
降噪技術也是軸承行業需要控制的重要指標，不銹鋼軸承噪聲是環境的重要污染源。特別是對家電，辦公機械、儀器儀表用軸承噪聲限值更為突出。近十多年，國軸承行業在降低軸承噪聲方面做了許多工作，使軸承降噪水平有很大提高，但是與國外相比，仍有一定的差異，用戶反映突出的異音 ” 問題，即不銹鋼軸承運轉中出現一種不規則的突發聲，甚至尖叫聲。軸承噪聲影響因素很多，也很復雜，需要從軸承的整體設計，不銹鋼軸承的每一個零件 — 內圈、外圈、堅持架、滾動體和潤滑油 ( 脂 ) 去分析研究，也需要從不銹鋼軸承每個零件所用的資料、加工工藝過程乃至工程中采用的設備、工藝資料等方面去分析研究。這是不銹鋼軸承噪聲技術所涉及的基本內容。
國內外發展趨勢：
即向 “ 靜音 ” 軸承發展，技術的發展是無止境的盡管國外先進的軸承公司 ( NSK SKF 等 ) 不銹鋼軸承降噪水平已很高了但仍提出進一步的發展方向。國內不銹鋼軸承產品今后十年在噪聲技術方面發展趨勢是一是解決不銹鋼軸承的異音 ” 二是使降振水平上一個新臺階，即趕上國外先進工業國家軸承的 21 世紀 末的水平。
