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开牙球轴承突破极限，往更高技术发展
发布时间：2016-09-21 09:27:48 阅读次数：1431
开牙球轴承突破极限，往更高技术发展
突破速度极限：舍弗勒开发出新型航空发动机轴承
将现有轴承速度指数从240万毫米/分钟提高到400万毫米/分钟
可满足未来20年先进航空发动机的能效要求
每年可为全球客机节省燃油20万吨
舍弗勒集团成员公司之一FAG航空航天有限两合公司开发出一款新型飞机发动机球轴承，重新定义了航空高速主轴轴承的性能极限。作为德国联邦经济事务和能源部航空研究项目下实施的合作项目“高效燃油系统”的一部分，FAG航空航天公司设计的这款发动机轴承首次超越400万毫米每分钟的速度指数，且仅耗用最低限度的冷却油量。在更高效的发动机发展过程中，该新型轴承象征着一次重大意义的技术飞跃，每年世界各地的客机可降低共达200,000吨的燃油消耗量。
这一球轴承已通过舍弗勒试验台验证，其中试验方案的要求（模拟飞行周期）在项目伙伴方德国MTU航空发动机公司的密切合作下进行了协调。
在相同油量下，新的冷却设计对传统轴承套圈的最大允许温度成进行特定调整，这意味着以完全相同的轴承温度和油量实现了近70%的更高速度指数，因此尽管圆周速度更高，但仍可使用当前的材料和冷却油。反过来，若速度指数保持不变且使用更少量的冷却油，则轴承温度将降低达25摄氏度，且功率损耗减少达25%。所有的这一切都提高了轴承的效率及可靠性。
该型飞机发动机轴承同时具有集成设计的油膜减震特征。此外，性能增强的“二次淬硬”滚道具有更强的鲁棒性、强度及耐磨性，与此同时也降低了滚动接触载荷。新型球轴承更高的效率及可靠性也归因于外环的直接冷却和帮助减少摩擦及重量的陶瓷球。在航空航天领域应用的轴承，即使在最严苛的工作条件下仍需具有最大可靠性。目前，在起飞初始阶段，试验中发动机轴承的速度指数可达240万毫米每分钟。然而，要满足未来航空公司的需求以及环境与气候保护立法中的约束条件，在未来20年，有关飞机发动机的机械效率和热效率仍需取得进一步的提高。因此，轴承的速度与热负荷能力需要增强，而要达到此目的，则要求具备新型材料、冷却概念、生产制造与热处理工艺，以及先进的计算与模拟方法。
仔细观察一下球磨机，就可发现费舍尔的独具匠心：在未经加工处理的钢球上方有一个略微偏心转动的磨轮，使球形转轴与水平加工面呈约1.9度倾斜。每个钢球绕着几近水平的转轴转动约30次，绕着竖轴转动一次。这样，磨床便可对钢球的整个表面进行打磨，任何凸起的区域均被磨削，钢球在加工完毕后便可呈现出几近完美的圆球形。
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在之后的数年中，费舍尔公司的生产规模得到扩大，员工人数也随之增加。1887年，英格伯特·弗莱斯（Engelbert Fries）和威廉·赫普芬格（Wilhelm H?pflinger）加入了费舍尔的公司，不久后便改变了滚动轴承的历史。赫普芬格在1888年设计的磨床提高了钢球的生产效率并节约了生产成本。但在1890年，弗莱斯和赫普芬格因与费舍尔发生分歧而分道扬镳，并在1890年5月15日自立门户。之后由于赫普芬格仿制专利球磨机，费舍尔将其告上了法庭。最终，法院作出了协调判决：费舍尔确定为专利持有者，赫普芬格获得了免费使用权许可。
与此同时，弗莱斯和赫普芬格均从生产单一的钢球转向生产整套滚珠轴承。在上个世纪之交，施韦因富特陆续涌现出了诸多小型企业，它们纷纷意识到了滚动轴承对加快工业化和机动化发展的重要意义。费舍尔的商标F‘AG表示费舍尔的“自动钢球生产工厂”（属格撇号在1905年仍普遍应用，到1962年一直保留在标识中），迄今仍在全球享有盛名。费舍尔和赫普芬格的发明原理“钢球无心研磨”仍被广大钢球生产商沿用至今。
主轴轴承设计在线软件
为了能在早期设计阶段找到主轴的优化轴承方案，舍弗勒向其客户提供详细的BEARINX?在线主轴计算。利用这个专业在线软件，设计师可例如根据安装顺序或轴承尺寸“虚拟测试”不同主轴类型，必要时让舍弗勒技术服务部门用完整版进行检验。在相同的固定数据和计算核心基础上，BEARINX?在线主轴计算与舍弗勒工程师的计算结果一样精确。
由于主轴轴承的特殊运动学，有必要针对倾倒时产生的作用和其他影响作最基本的培训。为期两天的课程安排在舍弗勒培训中心或客户处。借助范例让学员熟悉程序的操作，轴系统的建模、载荷数据、运行参数和润滑数据的输入以及求得结果。主轴轴承的结果被列在一个单独的结果页面上，其中包括脂使用寿命、轴承运动学、允许的加压和修正的基准使用寿命，依据是DIN 26281及ISO/TS 16281。
舍弗勒每年在本部、大学
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