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成功攻克轴承钢,中国高端轴承终于不再受制于人

中国科学家研制的高端稀土轴承钢投入生产


  来源: 网络综合 时间:2019-04-18 编辑:马致远
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凡想得到的大多数机械设备都有它的存在,手机里的振动马达、电脑散热风扇,乃至共享单车、洗衣机、天空中的飞机、海里的舰船……凡是旋转的部分,都需要轴承。而小小的轴承却是衡量一个国家科技、工业实力的重要标准,更被视为“高端装备的关节”。


(一)轴承的工作环境有多苛刻,你可能想象不到

轴承,顾名思义,就是要承托转轴、或直线运动轴的机件部分,它的作用是为机械中旋转体或直线来回运动体提供支撑,当其他机件在轴上产生相对运动时,轴承能够保持轴的中心位置并控制该运动。

滚动轴承 


简单来分,轴承分两种:滚动轴承和滑动轴承。无论是哪种轴承,其主要功能都是支撑运动中的旋转体。为了保证机械效率和回转精度,就要求旋转体在运动过程中有低的摩擦系数,因此,轴与轴承间的振动越小、磨损越少、发热越低越好。

 

以滚动轴承为例,当它始运转工作之后,轴承内、外套圈、轴承滚动体间就要承受高频、变应力的作用,滚动体与套圈间接触面积很小,单位面积上要承受很大的压力,一般高达1500-5000N/mm2。同时,滚动轴承还要承受离心力的作用,并且离心力会随转速的增加而增大。

 

在这种高频、变应力的作用下,套圈或滚动体的表面很容易产生应力疲劳,最后在抗疲劳强度低的部位产生疲劳裂纹,形成疲劳剥落,使轴承破损失效。

轴承工作时的载荷和转速是决定轴承寿命的重要因素 


除了高速转动过程带来的应力挤压、摩擦之外,在特殊条件下工作的轴承,还有特殊要求,如耐高温、耐低温、防腐蚀和抗磁性能等等,轴承的工作条件十分复杂。

全断面隧道掘进机与其主轴承

 

(二)造出苛刻条件下工作的高端轴承,得有好钢

高铁、大飞机、重载型武器等高端装备上都有高端轴承的使用需求,而要满足高端轴承在精度、性能、寿命和可靠性等方面的要求,轴承材料的高质量和可靠性是决定性因素。

空军地勤人员正在维护F15战斗机的F110发动机风扇轴承

 

在滚动轴承的四大组成部分中,除保持器外,内、外套圈、滚动体(滚珠、滚柱或滚针)都是由轴承钢组成,而轴承钢素有“钢中之王”的称号,是钢铁生产中要求最严的钢种。

 

轴承钢也有很多种类,根据使用要求的不同,化学成分也不相同,其中高碳铬轴承钢占很大的比例,是制造轴承和轴承零件最常用钢种。

 

轴承钢的质量主要取决于以下四个因素:一是钢中的夹杂物含量、形态、分布和大小;二是钢中的碳化物含量、形态、分布和大小;三是钢中的中心疏松缩孔和中心偏析;四是轴承钢产品性能的一致性。这四个因素可以归纳为纯净度和均匀性指标。

 

关键词:轴承 高端装备 国产化    浏览量:7509

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