长寿命轴承的思考和设计

作者：bearingpower        发表时间：2010-12-12

反向思维:现在全世界的轴承滚动体都是在沟槽里运行，也就是说滚道都是凹下去的。如果将滚道设计成凸起来的会怎样呢？滚动体采用圆柱形，为了限制滚动体的轴向窜动，滚动体的两头带有挡边。形象地描述这种结构：如同火车的轮子在铁轨上行走。火车之所以取得成功的技术原因是：1.钢轮对钢轨的摩擦系数很小，所以火车能带动很大的吨位，实现了以小带大。2.钢对钢的承载能力很强，所以火车能够重载，实现了超大运输量。3.钢对钢的抗尘能力很强，所以火车可以不畏雪雨风沙全天候运行，实现了基本上不受外界影响的日夜兼程。另外说明:火车轮子的使用寿命是100万公里，远远超过轴承。而火车轮子的材料却是可锻铸铁，其性能远远不如轴承钢。从设计的角度讲，现在轴承的最大的问题是凹下去的滚道里和包裹钢球的保持架里很容易藏污纳垢，简单地说就是轴承污染。这种轴承对于污染物只能进不能出，越污染越严重。随着人类机械装备的体积越来越大，速度越来越高，就出现了越来越多的问题。如果滚道是凸起来的，情况马上改观，污染物会自动排出，滚道会越来越干净，滚动会越来越轻松。有趣的是，1841年艾迪芬孙刚开始发明的火车也是在凹槽里行走，因为铁轨的发明在火车之前就有了，当时是在英国和德国的矿区使用着凹槽铁轨，矿车在里面推起来非常轻松。所以芬孙艾迪第一个想到的就是矿区的铁轨，结果出现了问题。因为火车的重量和速度都远远大于矿车，凹槽铁轨里少量的沙土不会对矿车造成致命的威胁，但是对于庞大高速的火车来说就会造成脱轨翻车的危险。艾迪芬孙当年遇到的问题正如今天全世界的轴承业所遇到的问题相同。已经使用了100多年的轴承，为什么今天老出问题?100年前的汽车时速只能跑到25公里，最大的汽车重量也不到2吨。而今天最快的赛车可以跑到500公里，最重的装甲车已经达到了60吨。今天的火车、轮船、飞机和各种重型设备都和100年前大不一样，所以很容易藏污纳垢的沟槽轴承在今天的许多设备中出现了问题，正如当年艾迪芬孙的火车在沟槽铁轨中无法运行一样。后来，艾迪芬孙发明了凸起来的铁轨和有挡边的火车轮子，从此火车才敢真正地运行。如果没有凸起来的铁轨，今天的火车能跑到260公里吗？法国火车最高试验时速已经跑到了540公里！这样高的时速，敢在凹槽里跑吗？肯定不行！话题又回到前面如果把轴承的滚道也设计成凸起来的也许会更好，作者本人已经做了实验，做了一个凸起滚道的轴承，效果非常好，即使把灰尘吹进去，也能自动排出来，滚道真的越来越干净。如果将这种轴承仍然加上放尘盖，防止外界杂质的侵入，而内部有限的磨损杂质都被排到间隙部位，其使用寿命肯定会大幅提升。这种可以自动排渣的轴承叫“轨道轴承”（中国专利申请号：200710017269.0）。创新是创造国际品牌的捷径中国质量最好的轴承在国际市场上只能卖人家价格的１／５，实在是个头痛的问题。因为我们没有创新，没有自己的品牌。有心地仿造国外产品，拼命提高质量，充其量只能落个贴牌销售，利润的大头还是被外国人拿走。创新才是腾飞的出路！机会来了，就干轨道轴承！ 作者:邹先春 三十九项专利发明人 029-87415595 13991814952