軸承

軸承

軸承(軸承)

軸承（“Bearing”，日本人稱“軸受”）是在機械傳動過程中起固定和減小載荷摩擦系數的部件。也可以說，當其它機件在軸上彼此產生相對運動時，用來降低動力傳遞過程中的摩擦系數和保持軸中心位置固定的機件。軸承是當代機械設備中一種舉足輕重的零部件。它的主要功能是支撐機械旋轉體，用以降低設備在傳動過程中的機械載荷摩擦系數。按運動元件摩擦性質的不同，軸承可分為滾動軸承和滑動軸承兩類。

中國是世界上較早發明滾動軸承的國家之一，在中國古籍中，關于車軸軸承的構造早有記載。從考古文物與資料中看，中國最古老的具有現代滾動軸承結構雛形的軸承，出現于公元前221～207年 (秦朝)的今山西省永濟縣薛家崖村。新中國成立后，特別是上世紀七十年代以來，在改革開放的強大推動下，軸承工業進入了一個嶄新的高質快速發展時期。 在十七世紀末，英國的C.瓦洛設計制造球軸承，并裝在郵車上試用以及英國的P.沃思取得球軸承的專利。十八世紀末德國的H.R.赫茲發表關于球軸承接觸應力的論文。在赫茲成就的基礎上，德國的R.施特里貝克、瑞典的A.帕姆格倫等人進行了大量的試驗，對發展滾動軸承的設計理論和疲勞壽命計算作出了貢獻。隨后，俄國的N.P.彼得羅夫應用牛頓粘性定律計算軸承摩擦。 英國的O.雷諾對托爾的發現進行了數學分析，導出了雷諾方程，從此奠定了流體動壓潤滑理論的基礎。　早期的直線運動軸承形式，就是在一排撬板下放置一排木桿。這個技術或許可以追溯到修建吉薩大金字塔的時候，雖然還沒有明確的證據。現代直線運動軸承使用的是同一種工作原理，只不過有時用球代替滾子。最早的滑動和滾動體軸承是木制的。陶瓷、藍寶石或者玻璃也有使用，鋼、銅、其他金屬、塑料（比如尼龍、膠木、特氟隆和UHMWPE）都被普遍使用。 從重載車輪軸和機床主軸到精密的鐘表零件，很多場合都需要旋轉軸承。最簡單的旋轉軸承是軸套軸承，它只是一個夾在車輪和輪軸之間的襯套。這種設計隨后被滾動軸承替代，就是用很多圓柱形的滾子替代原先的襯套，每個滾動體就像一個單獨的車輪。最早投入實用的帶有保持架的滾動軸承是鐘表匠約翰·哈里遜于1760年為制作H3計時計而發明的。 在意大利奈米湖發現的一艘古羅馬船只上，發現了早期的球軸承的實例。這個木制球軸承是用來支撐旋轉桌面。這艘船建造于公元前40年。據說列昂納多·達·芬奇在1500年左右曾經對一種球軸承進行過描述。球軸承的各種不成熟因素中，有很重要的一點就是球之間會發生碰撞，造成額外的摩擦。但是可以通過把球放進一個個小籠里防止這種現象。 17世紀，伽利略對“固定球”的，或者“籠裝球”的球軸承做過最早的描述。但在隨后相當長的時間里，在機器上安裝軸承一直沒有實現。第一個關于球溝道的專利是卡馬森的菲利普·沃恩在1794年獲得的。 1883年，弗里德里希·費舍爾提出了使用合適的生產機器磨制大小相同、圓度準確的鋼球的主張。這奠定了創建獨立的軸承工業的基礎。

軸承是各類機械裝備的重要基礎零部件，它的精度、性能、壽命和可靠性對主機的精度、性能、壽命和可靠性起著決定性的作用。在機械產品中，軸承屬于高精度產品，不僅需要數學、物理等諸多學科理論的綜合支持，而且需要材料科學、熱處理技術、精密加工和測量技術、數控技術和有效的數值方法及功能強大的計算機技術等諸多學科為之服務，因此軸承又是一個代表國家科技實力的產品。 根據《中國軸承制造行業產品市場調研分析報告前瞻》分析，2008年國際金融危機爆發后，國家為應對金融危機，采取了加大基礎設施投入，拉動經濟發展的積極財政政策。受益于相關行業的發展，軸承產銷迅速擴大，利潤水平得到提升，行業發展明顯加快。根據國家統計局數據，2011年中國軸承制造行業規模(年銷售收入2000萬元以上)企業共有1416家企業，全年實現工業總產值1932.11億元，同比增長27.59%；銷售收入為1910.97億元，同比增長30.30%；利潤總額125.23億元，較上年增長為26.54%。 近些年來，世界知名企業紛紛進入中國軸承市場并建立生產基地。這些公司不僅是全球經營，而且是全球制造，他們憑借品牌、裝備、技術、資金和生產規模的優勢，與國內的軸承企業展開了激烈競爭。國內企業主要從事通用軸承的.生產，專用和高端軸承生產企業較少，技術還不成熟。因此，國產企業要想與國外先進軸承品牌競爭，甚至超越，還需要在技術等方面經歷很長一段時間的發展道路。 “十二五”期間，國家宏觀經濟政策效果將繼續顯現，國內經濟增長保持強勁，國際市場也將緩慢復蘇，經濟企穩回升勢頭逐步增強。國民經濟的發展將拉動基礎建設的投資，進而推動冶金、電力、建筑機械、建筑材料、能源等行業的發展，同時國家出臺十大產業振興規劃，對汽車、航空航天、機床、風電等行業的發展提供政策支持，這些行業對軸承的需求也將逐步擴大。此外，國家對裝備制造業的重視以及軸承國產化趨勢日益明顯，我國軸承市場將迎來更廣闊的發展空間。同時，隨著我國軸承主機行業的發展，軸套的產品結構將發生變化，其高端產品在產品中的比重上升，銷售單價也將隨之提高，預計到2015年，我國軸承產量有望超過280億套，主營業務收入有望達到2100億元，成為全球最大的軸承生產和銷售基地。 隨著軸承制造行業競爭的不斷加劇，大型軸承制造企業間并購整合與資本運作日趨頻繁，國內優秀的軸承制造企業愈來愈重視對行業市場的研究，特別是對產業發展環境和產品購買者的深入研究。正因為如此，一大批國內優秀的軸承制造品牌迅速崛起，逐漸成為軸承制造行業中的翹楚! 當前我國軸承行業主要面臨三大突出問題：分別是行業生產集中度低、研發和創新能力低、制造技術水平低。　　第一，行業生產集中度低。在全世界軸承約300億美元的銷售額中，世界8大跨國公司占75%～80%。德國兩大公司占其全國總量的90%，日本5家占其全國總量的90%，美國1家占其全國總量的56%。而我國瓦軸等10家最大的軸承企業，銷售額僅占全行業的24.7%，前30家的生產集中度也僅為37.4%。　　專家認為，造成這種情況的原因：一是原有的國有大型企業由于體制和機制上的問題，發展相對緩慢；二是優勢民營、私營企業尚處于成長階段；三是低水平重復建設，行業廠點過于分散，通用軸承產能嚴重過剩。　　第二，研發和創新能力低。由于大多數企業在創新體系的建設和運行、研發和創新的資金投入、人才開發等方面仍處于低水平，加上面向行業服務的科研院所走向企業化，國家已沒有對行業共性技術研究的投入，從而削弱了面向行業進行研發的功能。因此，全行業“兩弱兩少”突出，即基礎理論研究弱，參與國際標準制訂力度弱，少原創技術，少專利產品。　　當前我們的設計和制造技術基本上是模仿，幾十年一貫制。產品開發能力低，表現在：雖然對國內主機的配套率達到80%，但高速鐵路客車、中高檔轎車、計算機、空調器、高水平軋機等重要主機的配套和維修軸承，基本上靠進口。　　第三，制造技術水平低。我國軸承工業制造工藝和工藝裝備技術發展緩慢，車加工數控率低，磨加工自動化水平低，全國僅有200多條自動生產線。大多數企業，尤其是國有老企業中作為生產主力的仍是傳統設備。對軸承壽命和可靠性至關重要的先進熱處理工藝和裝備，如控制氣氛保護加熱、雙細化、貝氏體淬火等覆蓋率低，許多技術難題攻關未能取得突破。軸承鋼新鋼種的研發，鋼材質量的提高，潤滑、冷卻、清洗和磨料磨具等相關技術的研發，尚不能適應軸承產品水平和質量提高的要求。因而造成工序能力指數低，一致性差，產品加工尺寸離散度大，產品內在質量不穩定而影響軸承的精度、性能、壽命和可靠性。

《軸承》期刊是中國唯一國內外發行的軸承科技及其應用期刊，創刊于1958年，中文核心期刊，科技論文統計源用刊，美國工程索引（EI）收錄用刊，《中國學術期刊（光盤版）》收錄用刊。曾獲機械工業部科技成果二等獎，全國科技期刊評比三等獎。在全國機械系統科技期刊評比中連續七次獲獎，國內外發行。軸承雜志立足軸承制造業，并涵蓋了軸承設計、試驗及應用等部門。刊載論文堅持技術超前和實用相結合。 《軸承》期刊宣傳貫徹交流科研成果與工作經驗、普及軸承應用知識的宗旨，從創刊起，就全心全意為軸承行業服務，和軸承行業一起成長、壯大，經歷了從季刊、雙月刊到月刊，由小開本到大開本的過度，內在質量也在不斷提高，緊緊圍繞行業的科技進步、技術改造、生產管理等各個領域精選論文，刊發了大量創新、實用的信息，保持了行業權威期刊的地位。

1．按滾動軸承結構類型分類(1)軸承按其所能承受的載荷方向或公稱接觸角的不同，分為：1)向心軸承----主要用于承受徑向載荷的滾動軸承，其公稱接觸角從0到45。按公稱接觸角不同，又分為：徑向接觸軸承----公稱接觸角為0的向心軸承：向心角接觸軸承----公稱接觸角大于0到45的向心軸承。2)推力軸承----主要用于承受軸向載荷的滾動軸承，其公稱接觸角大于45到90。按公稱接觸角不同又分為：軸向接觸軸承----公稱接觸角為90的推力軸承：推力角接觸軸承----公稱接觸角大于45但小于90的推力軸承。(2)軸承按其滾動體的種類，分為：　1)球軸承----滾動體為球：2)滾子軸承----滾動體為滾子。滾子軸承按滾子種類，又分為：圓柱滾子軸承----滾動體是圓柱滾子的軸承，圓柱滾子的長度與直徑之比小于或等于3；滾針軸承----滾動體是滾針的軸承，滾針的長度與直徑之比大于3，但直徑小于或等于5mm;圓錐滾子軸承----滾動體是圓錐滾子的軸承;調心滾子軸承一一滾動體是球面滾子的軸承。(3)軸承按其工作時能否調心,分為:　1)調心軸承----滾道是球面形的,能適應兩滾道軸心線間的角偏差及角運動的軸承;2)非調心軸承(剛性軸承)----能阻抗滾道間軸心線角偏移的軸承。(4)軸承按滾動體的列數,分為:　1)單列軸承----具有一列滾動體的軸承;2)雙列軸承----具有兩列滾動體的軸承;3)多列軸承----具有多于兩列滾動體的軸承,如三列、四列軸承。(5)軸承按其部件能否分離,分為：　1)可分離軸承----具有可分離部件的軸承；2)不可分離軸承----軸承在最終配套后,套圈均不能任意自由分離的軸承。(6)軸承按其結構形狀(如有無裝填槽,有無內、外圈以及套圈的形狀,擋邊的結構,甚至有無保持架等)還可以分為多種結構類型。2.按滾動軸承尺寸大小分類軸承按其外徑尺寸大小，分為:　(1)微型軸承----公稱外徑尺寸范圍為26mm以下的軸承；(2)小型軸承----公稱外徑尺寸范圍為28-55mm的軸承；(3)中小型軸承----公稱外徑尺寸范圍為60-115mm的軸承；(4)中大型軸承----公稱外徑尺寸范圍為120-190mm的軸承；(5)大型軸承----公稱外徑尺寸范圍為200-430mm的軸承；(6)特大型軸承----公稱外徑尺寸范圍為440mm以上的軸承。

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