手指陀螺裏麵的軸承供應鏈是一個很成熟的供應(yīng)鏈了(le)。在手指陀(tuó)螺(Hand Spinner)最近成為網紅之後,今天無論你是穀歌手(shǒu)指陀(tuó)螺還是百度這個爆款,搜索引擎裏麵的點擊率都非常高:
很(hěn)多人問我為何這麽無聊(liáo)低(dī)門檻的東西一下子風靡全球,有點不可思議更多的是不可理喻。 這個問題見仁見智(zhì)但和當下的電商的火爆肯定有非常親密的聯係。但今天我深度分享(xiǎng)的重點是這個爆款背後的軸承供應鏈,一個相當成熟但依然有很多技術難(nán)點未(wèi)攻克的行業。
軸承(bearing)香港人俗(sú)稱啤令(lìng)(音譯)、台灣(wān)則稱培林,機械(xiè)專有用詞;故名思義,是承托轉軸(rotating axle)、或(huò)直線運動(dòng)軸(linearly moving shaft)的機件(jiàn)部份,在機械中起到支撐旋轉體或直線來回運動體的作(zuò)用。當其(qí)他(tā)機件在軸上彼此產生(shēng)相對運動時,用來保持軸的(de)中心位置及控製該運動的(de)機件,就稱之為軸承(chéng)。 其英文造字複數詞(cí)bearings又可專門解作走珠, 正是絕大部份(fèn)構成整個軸承,用作可與轉軸互相滑動,及使(shǐ)轉軸轉動時產生(shēng)的(de)摩擦力減至最低的部件。然而其(qí)取義實主要源自其動詞(cí)to bear“承擔、承托”的意思。(來自維基百科解釋)
標(biāo)準壽命
在一定載荷作用下,軸承在(zài)出現(xiàn)點(diǎn)蝕前所經曆的轉數或小時數(shù),稱為軸承壽命。為確定軸承壽(shòu)命的標準,把軸(zhóu)承(chéng)壽命(mìng)與可靠性聯係起來。由於製造精度,材料均勻程度的差異,即使是同(tóng)樣材料,同樣尺寸的同一批軸承,在同樣的工作條件下使用,其壽命長(zhǎng)短也不相同。若以統(tǒng)計壽命為1單位,最長的相對壽命為4單位,最短的為0.1-0.2單位,最長與最短壽命之比為20-40倍。90%的軸承不產(chǎn)生點蝕,所(suǒ)經曆的(de)轉數或小(xiǎo)時數稱(chēng)為軸承額定壽命。
軸承的(de)生產工藝:
軸承的加工是(shì)一個非常負責的過程,大概流程(chéng)如下:
最後就(jiù)是補充下軸承的安裝和保管維護
注意要點
從使用角度,保證軸承能可靠地工作要注意以(yǐ)下幾點:
1、改(gǎi)善(shàn)潤滑質量,控製(zhì)機油的壓力(lì)、溫度及流量(liàng),加強機油濾清。
2、采用符合規定的燃油及潤滑油。
3、控(kòng)製柴油發電機組(zǔ)的溫度狀態,在過冷過熱(rè)的情況(kuàng)下工作都是不利的。冷天,柴油機起動前(qián)應先預熱,並用(yòng)手轉動曲軸使機油進入磨擦表麵。
4、軸承及軸(zhóu)頸表麵質量和幾何形狀應嚴格(gé)得到保證(zhèng)。
5、軸承間隙要適當,發(fā)電機組過大(dà)產生衝擊(jī),過小則潤滑(huá)不良,可能燒(shāo)瓦。
如何保證軸承可靠工(gōng)作
一般(bān)說來從使用角度講要(yào)注意以下幾點:
1.軸(zhóu)承間隙要適當(dāng),過大產生衝擊,過小則(zé)潤滑不良,可能燒瓦;
2.軸承及軸頸表麵(miàn)質量和幾何形狀應嚴格得到保證;
3.改善(shàn)潤滑質量,控製機油的壓力、溫度及流量,加強機油濾清;
4.采用符合規定的燃油及潤滑油。
為使軸承充分發揮並長期保持(chí)其應有的性能,必須切實(shí)做好定期維護保養(定期檢查(chá))。通過適當的(de)定期檢查,做到早期(qī)發現故障,防止事故於未然,對提高生產率和(hé)經濟性十分重要。
安(ān)裝
軸承的安裝是否正確,影響(xiǎng)著(zhe)精度、壽命、性(xìng)能(néng)。因此,設計及組裝部門對於(yú)軸承的安裝要充分研究。希望要按照作業標準(zhǔn)進行(háng)安裝。作業標準的項目通常如下:
(1)清洗軸承及軸承關連部件
(2)檢查關連部件的尺寸及精加工情況
(3)安裝
(4)安裝好軸承後的檢查
(5)供給潤滑劑
保管
軸承在出廠時均塗有(yǒu)適量的防鏽油並用防鏽紙包裝,隻要(yào)該包裝不被破壞,軸承的質量將得到保證。但長期存放時,擬在濕度低於65%、溫(wēn)度為(wéi)20℃左右的條(tiáo)件下(xià),存放(fàng)在高於地麵30cm的架子上為宜。另外,保管場所應避開直射(shè)陽光或與寒冷的牆壁觸。
軸承材(cái)料:軸承鋼
對於軸承來說,最重要的性能首先來自於材質的選擇。目前軸承鋼是用來製造滾珠,滾柱和(hé)軸承套圈的鋼,具有高(gāo)而均勻的硬度和(hé)耐磨性,以及高(gāo)的(de)彈性極限。軸承鋼又稱高碳鉻鋼,含碳量ωc為(wéi)1%左右,含(hán)鉻量ωcr為0.5%-1.65%。軸承鋼又(yòu)分為高碳鉻軸承鋼、無鉻軸承鋼、滲碳軸承鋼、不鏽軸承鋼、中高溫軸承鋼及防磁軸承鋼六大類。而(ér)當(dāng)前世界各國(guó)所使用的軸承鋼主要有5大類,即高碳鉻軸(zhóu)承鋼、滲碳軸承鋼、不鏽軸承鋼、高溫軸承鋼、中碳軸承(chéng)鋼。
1>軸(zhóu)承鋼(gāng)工藝流程編輯
(1)50噸及以上UHP電爐冶煉→60噸及以上LF爐(lú)精煉→60噸及以上VD爐真空處理→合金鋼方坯或矩形坯連鑄(260mm×300mm、180mm×220mm)→緩冷或熱送→軋材→精整→檢驗(yàn)入庫。
(2)90噸及以上轉(zhuǎn)爐(lú)冶煉(liàn)→100噸及以上LF爐精煉→100噸及以上RH爐(lú)真空(kōng)處理→合金鋼方坯或矩形坯連鑄→(如:320mm×340mm、240mm×240mm)緩冷或熱送→軋材→精整→檢驗入庫。
為了滿足(zú)以上對動軸承的性能的要求,對軸承鋼(gāng)材料(liào)提出(chū)了以下一些(xiē)基(jī)本的性能要求:
1)高的接觸疲勞強度(dù),
2)熱處理後應具有高的硬度(dù)或能滿足軸承使用性能要求的(de)硬度,
3)高(gāo)的耐磨性、低的摩擦係數,
4)高的彈性極限,
5)良好的衝擊韌性和斷裂韌(rèn)性,
6)良好的尺寸穩定性,
7)良好的防鏽性(xìng)能,
8)良好的冷、熱加工性能。
3> 軸承鋼的技術標準:
軸承(chéng)鋼生產主要執(zhí)行GB/T18254-2002標準和適應於精鍛軸承用戶要求的萊鋼GCr15JD質量協議,其中GCr15JD協議質量要求嚴於GB/T18254-2002標準 ,GCr15JD要求氧含量≤10ppm、中心偏析級別≤1.0級、成(chéng)分(fèn)控製、定尺和尺寸偏差(chà)等均嚴於GB/T18254-2002標(biāo)準。
軸承在工作時承受著極大的壓力和摩擦力,所以要求軸承鋼有高而均勻的硬度和耐磨性,以及高的彈性極(jí)限。對軸承鋼的化學成分的均勻性、非金屬夾雜物的含量和分布、碳化物的分布等要求都十分嚴格,是所有鋼鐵生產中要求最嚴格的鋼種之一。1976年(nián)國際標準化組織ISO將(jiāng)一些通用的軸承鋼號納入國際標準,將軸(zhóu)承鋼分為:全淬透型軸承(chéng)鋼、表麵硬化型軸承鋼、不鏽(xiù)軸承鋼、高溫軸(zhóu)承鋼等四類共17個鋼號。
有的國家增加(jiā)一個類別為特殊用途的軸承鋼或合金。我國已納入標準的軸承(chéng)鋼(gāng)分類方法與ISO相似,分別對應為高碳鉻軸承鋼、滲(shèn)碳軸承鋼、不鏽耐蝕軸承鋼、高溫軸承鋼(gāng)四(sì)大類。近五十年來我國還在軸承(chéng)鋼鋼種及其(qí)軸承用材料方麵,如無鉻(gè)軸承鋼、中碳軸承鋼、特殊用途軸承鋼及合金、金屬陶瓷等(děng)取得了很大的進展。
軸承鋼的上遊(yóu)市場主(zhǔ)要是以其原材料鐵礦石為主的原產地國家(jiā)和地區。下遊是軸承行業。我(wǒ)國軸承鋼產量世界第一,但一些特殊鋼我們需要進(jìn)口,和世界最高水平依然有距離。今後我國軸承鋼的(de)發展(zhǎn)方(fāng)向為:高品質,高性能和均質化。特別是航空(kōng)航天,高鐵,光伏等高科技領域需(xū)要的精密軸承材(cái)質是我們需要不斷攻克的難題。
首先,是更“節能”。機械越小,構成機械的零部件也就越小。而且,機械(xiè)越小(xiǎo)、越精(jīng)密,則微小的(de)摩擦都可能引發故障。另外(wài),從全球規模來看,不論機械如何小,能量損失的總量也是相當大的。因此,為了更加節能,軸(zhóu)承也必須朝(cháo)進一步降低摩擦(cā)的方向發展。
其次,是更“環保”。軸承置於機械內,還可起到減少(shǎo)汽車等的廢氣(qì)排放的作用,從而(ér)達到環保效果。另(lìng)外,大部分軸承(chéng)由(yóu)不含有(yǒu)害化學物質的鋼鐵材料製成,因此,可被循(xún)環(huán)再利用,且冶煉工藝相對簡單,因此,軸承(chéng)是非常好的(de)可再生及再利用的產品。
第三,是更舒適。製造機械的目的,是使人類的生活更加舒適。以前機械主要是(shì)用於提高生產效率,今後,在教育、醫(yī)療、娛樂等社會生活和個人生活中,機械將發揮更大的作用。為此,將會對軸(zhóu)承的功能和用途提出新的(de)更高的要求。