半個世紀以來，采用陶瓷氮化硅滾動體和鋼制套圈的混合陶瓷軸承一直都是機床主軸這類有高轉(zhuǎn)速和高精度應(yīng)用需求的行業(yè)中的首選軸承。如今，混合陶瓷軸承重量輕、絕緣性能好，且在苛刻的潤滑和污染工況下也能保持良好性能的優(yōu)勢，適合應(yīng)用在從電動汽車動力傳動系統(tǒng)到工業(yè)泵、壓縮機等諸多新的應(yīng)用領(lǐng)域。
斯凱孚的工程師們從經(jīng)驗中獲知，混合陶瓷軸承在這些應(yīng)用中性能極佳，使用壽命通常比傳統(tǒng)的全鋼制軸承長很多倍。然而直到最近，用于估算軸承工作壽命的計算模型仍然給出相反的結(jié)果。
在基于次表面的模型中引入校正系數(shù)仍不能代表運行中的軸承的真實性能。因此，斯凱孚的工程師們在2012年開始嘗試更好的辦法。他們表示，要建立全新的軸承壽命模型，需要滿足三個條件?！笆紫?，需要材料的次表面疲勞模型，我們手頭上已經(jīng)有這個模型。其次，需要表面疲勞模型。最后，需要耐久性測試的數(shù)據(jù)，我們能夠使用這些數(shù)據(jù)進行模型的校準和驗證?！?/span>
斯凱孚團隊在接下來的兩年里致力于新模型的研究，吸收了材料科學(xué)和摩擦學(xué)幾十年來的研究成果。采用此方法時，需要詳細了解軸承表面性能，包括其摩擦特性和在載荷下灰塵顆粒在軸承表面形成凹痕的方式。斯凱孚團隊還需對使用鋼滾動體和陶瓷滾動體的軸承進行對比，并對在潤滑不良和污染環(huán)境中工作的軸承進行比較。所有這些工作加起來需要完成數(shù)百次軸承測試。這項工作終于在一年前完成，斯凱孚的工程師們最終確定了全新的混合軸承GBLM。在斯凱孚應(yīng)用工程師進行廣泛的內(nèi)部測試后，用于混合陶瓷軸承的GBLM計算模型現(xiàn)已成為公司客戶支持工具包的標準組成部分。
他們指出，在從鐵路機車到汽車發(fā)動機再到工業(yè)泵的應(yīng)用中，只有混合陶瓷軸承能夠在諸如鐵路和汽車發(fā)動機和工業(yè)泵等應(yīng)用中同時兼具低能耗性能和高可靠性；另一重要增長領(lǐng)域是電動交通。汽車、卡車和火車的電動傳動系統(tǒng)需要軸承在高速度、高加速度、高溫、潤滑不良的情況下可靠運轉(zhuǎn)。這些軸承還必須耐受軸電流的影響，因為軸電流會破壞潤滑油膜并損壞滾動表面?；旌咸沾奢S承具備出色的電絕緣性能及其他諸多優(yōu)勢，成為此類應(yīng)用最為理想的解決方案。
工程師表示，混合陶瓷軸承技術(shù)受到關(guān)注的程度是如此之高，以致公司的應(yīng)用工程師和客戶目前使用斯凱孚的GBLM計算工具平均每天高達260次。但是他強調(diào)，混合陶瓷軸承在與傳統(tǒng)軸承的比較中并不總是獨占鰲頭，但這恰恰是全新建模方法如此重要的原因。
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