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轴承新结构、新产品:首先是轴承单元化技术方兴未艾。轴承行业为了方便用户的装拆、免除维持和减轻结构件重量,已越来越注重开发轴承单元,比较典型的轴承单元有汽车轮毂单元、自调心汽车离合器轴承单元、汽车水泵轴连轴承单元、带座外球面轴承单元、轧机轴承单元、铁路轴承单元、计算机磁盘驱动器主轴轴承单元、气流纺杯轴承单元、钻铣床高速主轴轴承单元等。第二、SKF近年来开发了一种很有发展前途的CARB专利轴承产品。它是一种单列、长腰鼓形调心滚子轴承,既具有圆柱滚子轴承的承载能力,又具有双列调心滚子轴承的调心性能,还具有这两类轴承所不具备的轴向位移调节能力,是圆柱滚子轴承、双列调心滚子轴承、调心球轴承、滚针轴承等的理想换代产品。SKF1998年CARB轴承销售额达到2.5亿克朗,约为年销售额的1%。第三、陶瓷轴承是近三十年来兴起、不为发展并逐步走向工程应用的一种高性能轴承产品。现有全陶瓷轴承(套圈、滚动休均为陶瓷)和混合陶瓷轴承(仅滚动体为陶瓷)两种。陶瓷轴承具有高速(dn值达300万)、长寿命(约为钢制轴承的3~5倍)、耐摩擦、高刚度、重量轻(只有钢制轴承的60%)、防磁、绝缘和承受缺油润滑等等优点,在航空、兵器、机床、汽车等领域使用陶瓷轴承或陶瓷球都取得了满意的效果。第四、直线运动支承组件已广泛应用于数控机床、加工中心、工业机器人、自动生产线上,并实现专业化生产。这种组件系指直线导轨和滚珠丝杠,与滑动系统相比,具有结构刚性高、定位精度高、摩擦阻尼小、精度保持性好等优点,也是一种有广泛应用前途的产品。第五、非滚动化轴承产品的应用引起很大关注,如磁悬浮轴承是可能替代滚动轴承的一种机电一体化产品,它的最突出优点是磨耗小,如在汽车中使用磨耗量仅为滚动轴承的千分之一,且转速可达3×105r/min。这种产品已用于陀螺转子、节能电机、计算机磁盘传动机构和电主轴支承中。
百余年来轴承寿命理论的研究经历了四个阶段:第一阶段是1945年以前的Stribeek的载荷分布理论,第二阶段是1945~1960年间Lundberg和Palmgren轴承疲劳失效理论,第三阶段是1960~1980年间的寿命修正理论,第四阶段是1980~1998年间以Loannides和Harris为代表的新寿命理论。1962年,国际标准化组织ISO将经典的L-P公式作为轴承额定动载荷与寿命计算方法标准列入ISO/R281中。近年来,由于材料技术、加工技术、润滑技术的进步和使用条件的精确化,使轴承寿命有较大提高,ISO适时地给出了含有可靠性、材料、运转条件和性能等修正系数的寿命计算公式。八十年代以来Harris等学者在大量试验的基础上提出接触疲劳极限的新理论,将寿命理论又向前推进了一步,使轴承寿命计算方法不断完善。
滚动轴承是采用滚动摩擦原理工作的支承件,具有摩擦力小、易于启动、升速迅速、结构紧凑、“三化”(标准化、系列化、通用化)水平高、适应现代各种机械要求的工作性能和使用寿命以及维护保养简便等特点。它广泛应用于工业(机床、矿山、冶金、石化、轻纺、电机、医疗、工程等机械和各类仪器、仪表上)、农业(拖拉机等农业机械)、交通运输(铁路机车、汽车、摩托车、船舶、飞机等)、国防(舰船、坦克、导弹等)、航空航天(卫星、火箭、宇宙飞船等)、家用电器(电风扇、洗衣机、吸尘器、录像机等)、办公机械(复印机、电脑硬盘驱动器等)和高科技(原子能、核反应堆等)等领域,与国计民生息息相关。全世界大约有80%的轴承应用于工农业机械、汽车、火车、飞机等运输设备中。各类主机的工作精度、性能、寿命、可靠性和各项经济指标,都与轴承有着密切的关系;尤其是科学技术的发展,各类主机对轴承提出了很多特殊的要求,这些要求反过来又促进了轴承工业的发展,研制和生产出许多特殊种类的轴承。轴承在国民经济发展和国防建设中正起着越来越突出的作用,因此可以毫不夸张地说:轴承技术代表着世界整个工业的发展水平。
尽管轴承只作为各种主机支承元件,但由于品种繁多、加工精密、尺寸范围大,所以轴承工业是机械工业中一种特殊的独立产业,并已形成了完整的工业体系。到目前为止,全世界已生产轴承品种5万种以上,规格多达15万种以上。最小的轴承内径已小到0.15~1.0mm,重量为0.003g,最大的轴承外径达40m,重340t。1997年世界轴承总产量超过100亿套,总销售额约300亿美元,其中北美、日本、西欧占世界轴承产量的78%,美国、日本、德国已形成世界三大轴承市场。一些世界著名的轴承公司,如瑞典的SKF公司、德国的FAG公司、日本的NSK公司、美国的TORRINGTON公司等,在世界500家大公司中均榜上有名。(据美国《幸福》杂志1994年报道,在世界500家大企业中,SKF排387位、NSK排404位、TORRINGTON公司的母公司英格索尔·兰德公司排在369位)。