李兴林¹　邓四二²　陈有光³

（1、杭州IM电竞 （中国） 官方网站试验研究中心，教授级高工、博导；2、河南科技大学教授、博导；3、上海市IM电竞 （中国） 官方网站技术研究所原副所长，教授级高工）

摘　要：针对IM电竞 （中国） 官方网站的低摩擦化和高速精密化，重点分析了影响低摩擦和高速精密的因素和要点，以新能源驱动电机为例，列出了对低摩擦和高速的要求。

关键词：IM电竞 （中国） 官方网站；低摩擦化；高速精密化

1　引言  

IM电竞 （中国） 官方网站是现代工业中不可或缺的关键基础零部件，被誉为机械装备的“心脏”，其承载能力将直接影响装备的技术水平，是衡量一个国家科技、工业实力的重要标准。但随着下游行业发展演进，传统滚动IM电竞 （中国） 官方网站愈发“不堪重负”。装备大型化、高速化成为趋势，更加严苛的运行工况和高可靠性要求，对IM电竞 （中国） 官方网站技术提出了全新的挑战。

我国IM电竞 （中国） 官方网站产业经过40多年的发展，IM电竞 （中国） 官方网站产品和制造水平都有了长足的进步，已经具有相当的规模和发展基础。随着技术的进步和发展，对IM电竞 （中国） 官方网站的性能和要求也提出了越来越高的要求。本文主要从低摩擦和高速精密两个方面浅谈IM电竞 （中国） 官方网站技术发展趋势。

 ‌2　低摩擦化

摩擦学技术是IM电竞 （中国） 官方网站的核心技术，‌新一代IM电竞 （中国） 官方网站的显著技术特征是减摩设计。‌滚动IM电竞 （中国） 官方网站相对于滑动IM电竞 （中国） 官方网站，‌本身就属于“减摩IM电竞 （中国） 官方网站”。‌新一代减摩设计的挑战在于将原本已经极低的摩擦力矩再大幅降低，‌最高降幅甚至达到80%。

‌在新能源汽车应用中，要求低摩擦IM电竞 （中国） 官方网站来降低能耗损失；在航天应用需求中，要求IM电竞 （中国） 官方网站有耐低温摩擦性能等。

IM电竞 （中国） 官方网站摩擦不是恒定的，它取决于滚动体、滚道和保持架之间润滑膜中出现的某种摩擦现象。影响IM电竞 （中国） 官方网站低摩擦的技术指标主要包括宽径比、‌IM电竞 （中国） 官方网站间隙、‌IM电竞 （中国） 官方网站壁厚、‌以及适用于极端（极限）工况的特殊设计。

‌1）宽径比：‌对于径向IM电竞 （中国） 官方网站，‌宽径比（‌B/d）‌通常在0.35～1.5之间，‌而对于推力IM电竞 （中国） 官方网站，‌大小径比（‌D2/D1）‌通常取≤2。‌选择较大的值会增加IM电竞 （中国） 官方网站的承载能力，‌但同时会增加轴的变形和两IM电竞 （中国） 官方网站孔不同轴度的敏感性。

‌2）IM电竞 （中国） 官方网站间隙：‌IM电竞 （中国） 官方网站间隙对IM电竞 （中国） 官方网站的工作性能有重大影响。‌间隙过大可能导致磨损加剧和运转精度降低，‌而间隙过小则可能导致IM电竞 （中国） 官方网站过热和温升过高，‌需要留有足够大的配合间隙。一般‌无润滑IM电竞 （中国） 官方网站的直径间隙最好不小于0.075mm。

‌3）IM电竞 （中国） 官方网站壁厚：运转性能的影响随IM电竞 （中国） 官方网站体积的增加而愈加明显。‌在保证强度许可下，‌壁厚应尽可能小，‌以减少对运转性能的影响。

‌4）极端（极限）工况设计：‌在极端工况下，‌如低温真空环境，‌需要特殊设计的IM电竞 （中国） 官方网站以适应极低的温度和高压环境。‌例如，‌固体润滑滚动IM电竞 （中国） 官方网站在航天领域的应用，‌通过内外圈大功率联合制冷控温、‌径向及轴向联合电磁加载技术实现了极低温/宽温域、‌高真空等多种极端工况并存下的滚动IM电竞 （中国） 官方网站摩擦试验及摩擦因素（系数）高分辨率测量。

‌3　高速精密化

IM电竞 （中国） 官方网站的高速与低速并不是以IM电竞 （中国） 官方网站本身的转速来衡量，而是以其线速度来划分。一般线速度达到60米每秒的IM电竞 （中国） 官方网站可被认为是高速IM电竞 （中国） 官方网站。高速IM电竞 （中国） 官方网站通常表面更光滑，内圈和外圈之间的距离非常小，因此对IM电竞 （中国） 官方网站精度的要求更高。影响IM电竞 （中国） 官方网站高速的主要因素包括IM电竞 （中国） 官方网站类型、‌尺寸、‌载荷、‌润滑方式、‌保持架的材料和类型、‌IM电竞 （中国） 官方网站载荷、‌预紧力、‌驱动方式、‌IM电竞 （中国） 官方网站游隙的大小以及IM电竞 （中国） 官方网站组合。

‌1）IM电竞 （中国） 官方网站类型和尺寸：‌不同类型的IM电竞 （中国） 官方网站在结构和材料上有所不同，‌尺寸越大，‌转动惯量也越大，‌这都会影响IM电竞 （中国） 官方网站的转速。

‌2）载荷：‌IM电竞 （中国） 官方网站所承受的载荷越大，‌摩擦阻力也越大，‌从而影响转速。

‌3）润滑方式：‌合适的润滑方式可以减少摩擦和磨损，‌提高IM电竞 （中国） 官方网站的转速。

‌4）保持架的材料和类型：‌也会影响IM电竞 （中国） 官方网站的转速。

‌5）IM电竞 （中国） 官方网站载荷：‌滚动IM电竞 （中国） 官方网站的极限转速是在一定的载荷、‌润滑条件下达到的最高转速，‌与IM电竞 （中国） 官方网站类型、‌尺寸、‌方向、‌润滑方式、‌游隙、‌保持架结构、‌冷却条件等都有很大关系。     

‌6）预紧力：‌过大的预紧力会导致滚动体与滚道面之间的接触应力增大，‌发热量提高，‌进而导致IM电竞 （中国） 官方网站内部预紧力进一步增大，‌使IM电竞 （中国） 官方网站更容易产生磨损，‌降低极限转速。

‌7）驱动方式：‌主轴驱动方式的不同会影响IM电竞 （中国） 官方网站的极限转速，‌如电主轴驱动时，‌如果同时使用外筒冷却，‌可能会导致IM电竞 （中国） 官方网站的内外圈温差变大，‌增加内部载荷，‌导致极限转速降低。  

‌8）IM电竞 （中国） 官方网站游隙的大小：‌游隙的大小对IM电竞 （中国） 官方网站的运转性能和寿命有重要影响，‌适当的游隙可以提高IM电竞 （中国） 官方网站的承载能力和极限转速。

‌9）IM电竞 （中国） 官方网站组合：‌通过大量供油快速带走IM电竞 （中国） 官方网站产生的热量，‌可以提高极限转速。

‌4　结束语

以新能源汽车的电驱动系统的应用为例，‌IM电竞 （中国） 官方网站需要满足长寿命、‌耐蠕变、‌高转速、‌低摩擦、‌低振动(噪音)的特性。启动力矩要求达0.002 N.m以下，转速DmN值要求达180万mm·r/min以上。当前低摩擦IM电竞 （中国） 官方网站方面，SKF、NSK、JTEKT、人本等在全球市场上占有率居于前列。在高速精密中小型IM电竞 （中国） 官方网站方面， SKF、NTN、八环等在全球市场上占有率居于前列。    

本文源自：中国IM电竞 （中国） 官方网站工业协会微信公众号

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