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轴承寿命性能试验技术现状及发展
作者：bearingpower 发表时间：2010-12-12
轴承寿命性能试验技术现状及发展本文概述了滚动轴承寿命强化试验机及其试验技术的现状及发展,探讨了寿命试验的设计,寿命试验数据的处理、分析。在中国轴承行业“十一五”发展规划中,重点要求开展提高滚动轴承寿命和可靠性工程技术攻关。低载荷、高转速的传统轴承寿命试验方法周期长. 费用高且试验结果的可靠性差,而强化试验则在保持接触疲劳失效机理一致的前提下,大大地缩短了试验时间,降低了试验成本,从而加快了产品的开发周期和改进步伐,因此轴承寿命强化试验得到越来越多的关注、研究和应用。[ 现在我国的轴承价格有竞争优势吗？ 这几年全国都在抓紧战略机遇期这个宝贵的时间,认真贯彻科学发展观,努力推动自主创新,调整产业结构,转变增长方式的形势下,我们轴承行业却出现了一些恶性、无序价格竞争事件,使人感到揪心。 这种自阻进步的愚蠢行为既阻碍了企业自身的发展,又流毒行业,给我国轴承产业发展造成严重不良后果。为此,热切企盼行业同仁予以关注,遏制无序恶性价格竞争,把轴承产业引向共同创新,以质量取胜的和谐发展道路。 1.出口价格被自贬至2002年轴承价格汇编目录价的60% 轴承进出口单位要求我们的报价不能高于2002年轴承价格汇编目录价的60%,否则不能签订出口合同。 即便将国家给机电产品出口退税13%中的12%返还给出口企业,也只有72%的含税价,扣减增值税4%一6%,不含税价仅为66%一68%。 我国轴承的订价仅为进口轴承价的0.5-0.16,以此算得的轴承出口价仅为进口轴承的34.5%-10.7%,如此低价销售,不得不多次招致外国反倾销的壁垒。 纵观我国轴承行业的统计资料,整个行业的利润率多维持在3%-5%之间,而如此低的出口价格,得有多少内销产值给予填补。 2.折本低价竞争出怪招 改革开放以来,国家推行市场经济,轴承产品迅速进人市场竞争之中。尽管行业每隔2-5年组织行业领军的企业制订了轴承价格汇编目录,初期尚能按规矩执行,但在90年代之后,为了抢占市场,从参予制订价格的企业到一般执行的轴承企业都采取了价格下浮的措施,少的下浮5%一10%,多的下浮30%一 40%。个别上市的大企业,借着从股民中圈来的雄厚资金,竞出怪招打压同行:"我们的报价可在xx公司报价的基础上下浮30%"。而从网上查到该企业 2005年1-6月份的统计报表的净利润率还不到3.35%,真不知道他们会给股民安排多少回报会给企业留多少技改、发展资金而这种藐视行业对产品的定义权力,造成产业运行机制的破坏则是难以估量的。 1 进口轴承的原理和分类 所谓进口轴承就是利用电磁作用原理，将电能直接转换直线运动动能的设备。 在实际的应用中，为了保证在整个行程之内初级与次级之间的耦合保持不变，一般要将初级与次级制造成不同的长度。进口轴承与旋转轴承类似，通入三相电流后，也会在气隙中产生磁场，如果不考虑端部效应，磁场在直线方向呈正弦分布，只是这个磁场是平移而不是旋转的，因此称为行波磁场。行波磁场与次级相互作用便产生电磁推力，这就是进口轴承运行的基本原理。由于进口轴承和旋转轴承之间存在以上对应关系，因此每种旋转轴承都有相对应的进口轴承，但进口轴承的结构形式比旋转轴承更灵活。进口轴承按工作原理可分为：直线直流轴承、直线感应轴承、直线同步轴承、直线步进轴承、直线压电轴承及直线磁阻轴承：按结构形式可分为平板式、U形及圆筒式。 2 高速化、精密化和模块化是现代制造技术的发展方向。新的切削理论认为：当切削速度达到一定程度（约500m/min）后，切削区温度不再上升，并且切削力反而会减小，刀具磨损也减少。这样在提高生产率的同时还能提高零件的表面质量和加工精度。 一般来说，高速加工的切削速度和进给速度都比常规加工要高出一个数量级。因此高速主轴和快速进给系统是实现高速加工的两项关键技术，其中对进给系统提出了以下新要求：（1）进给速度必须与高速主轴相匹配，达到60m/min或更高：（2）加速度要大，这样才能在最短的时间和行程内达到要求的高速度，至少要1～2g：（3）动态性能要好，能实现快速的伺服控制和误差补偿，具有较高的定位精度和刚度。 长期以来，数控机床的进给系统主要是“旋转伺服轴承，滚珠丝杠”，这种进给系统所能达到的最高进给速度为 90～120m/min，最大加速度只有1.5g。同时，由于从轴承主轴到工作台之间存在联轴节、丝杠、螺母、轴承、支架等一系列中间环节，当进给部件要完成启动、加减速、反转、停车等动作时，这些机械元件产生的弹性变形、摩擦、反向间隙等，会造 成进给运动的滞后和其它许多非线性误差：这些中间环节也加大了系统的惯性质量，影响了对运动指令的快速响应。另外，丝杠是细长杆，在力和热的作用下，会产生变形，影响加工精度。 为了克服传统进给系统的缺点，简化机床结构，满足高速精密加工的要求，人们开始研究新型的进给系统，进口轴承就是最有前途的快速进给系统。它取消了源动力和工作台部件之间的一切中间传动环节，使得机床进给传动链的长度为零，这就是所谓的“直接驱动”或“零传动”。 3 进口轴承的优缺点分析 进口轴承的特点在于直接产生直线运动，与间接产生直线运动的“旋转轴承，滚动丝杠”相比，其优点是（具体性能见下表）： （1）没有机械接触，传动力是在气隙中产生的，除了导轨外没有其它摩擦：（2）结构简单，体积小，以最少的零部件数量实现直线驱动，而且是只有一个运动的部件：（3）行程在理论上不受限制，而且性能不会因为行程的改变而受到影响：（4）可以提供很宽的速度范围，从每秒几微米到数米，特别是高速是其一个突出的优点：（5）加速度很大，最大可达10g：（6）运动平稳，这是因为除了起支撑作用的直线导轨或气浮轴承外，没有其它机械连接或转换装置的缘故：（7）精度和重复精度高，因为消除了影响精度的中间环节，系统的精度取决于位置检测元件，有合适的反馈装置可达亚微米级：（8）维护简单，由于部件少，运动时无机械接触，从而大大降低了零部件的磨损，只需很少甚至无需维护，使用寿命更长。 进口轴承与“旋转轴承，滚珠丝杠”传动性能比较表 制造业中满足高速加工中心进给系统要求的主要是交流进口轴承。交流进口轴承可分为感应式和同步式两大类。 虽然同步式进口轴承比感应式进口轴承成本较高、装配困难、需要屏蔽磁场，但效率较高、结构简单、次级不用冷却、控制方便、更容易达到所要求的高性能，并且随着钕铁硼（NdFeB）永磁材料的出现和发展，永磁同步进口轴承将逐渐发展成主流。因此在高速加工中心中 日本精工(NSK)开发出了比原来轻40％以上的、面向小型汽车的手动变速箱用离合器分离轴承“TRZ系列”。通过部件一体化设计，价格也得以降低，提高了国际竞争力。该产品在07年5月23～25日于太平洋横滨会展中心举行的“人与车科技展2007”上展出。 为了减少部件个数，将原来独立的部件变速箱输入轴上嵌装的轴套以及承受分离叉力量的支座等用树脂形成了一体。另外，还将用于固定轴承的外壳和波状弹簧改为了用一个弹簧插入的构造。通过这些措施，重量从原产品的220g降低到120g、减轻了45％。 此前，树脂中以玻璃纤维强化PA（聚酰胺）为基础，新产品通过添加抗磨损性出色的反应性高分子，使相应部件的磨损量比基于普通PA时降低了一半。 耐久性与原产品为同等水平，通过了相当于行驶10万km的耐久试验。轴径方面，准备有与离合器接触的部分的直径在42～58mm的6种。 该公司将通过推出TRZ系列来强化离合器分离轴承的产品线，力争离合器分离轴承的全球销售额到2012年达到60亿日元。 宁波金百联轴承有限公司总机电话：022-58059053 58059268 13102005112 87220519 销售电话：022-58059063 87222422（直拨）58059268 58059053 13102005112 87220519（转分机）采购部电话：022-87221977传真：022-23707785地址：天津市南开区华苑国际创业中心海泰信息广场B座212室E-mail：web@nskpc.com网址：www.nskpc.com www.nkspc.com上一篇：与公差关联的轴承尺寸
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