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【领先技术】知其道,得其法

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(铁姆肯公司)

  《庄子·天道》中的一篇《轮扁斫(zhuó)轮》,讲的是春秋时齐国有名的造车工人轮扁以自己用刀斧砍木制造车轮为例与齐桓公辩论的故事。


  在“轮扁斫轮”故事中,轮扁曰:“斫轮,徐则甘而不固,疾则苦而不入,不徐不疾,得之于手而应于心,口不能言,有数存焉于其间”。其阐述的是自己制造车轮的丰富经验:使用木材制作轮子,轮孔宽舒则滑脱不坚固,轮孔紧缩则轮辐滞涩难入,唯有不断实践积累才能做到不松不紧,恰到好处,而这些只可意会不能言传。

  知其道,方能得心应手

  两千多年前的“轮扁斫轮”放在今天的生产制造中,可以理解为配合公差的问题。配合公差是机械设备领域经常使用的一个概念,指组成配合的孔和轴的公差之和,是允许间隙或过盈的变动量。

  在轴承应用领域,配合公差的准确性直接影响着设备的运行表现,而其选择需要综合很多因素,例如转速,载荷的大小,载荷的方向,冲击载荷,是否需要游隙调整,轴承座的类型和材质等等。因此,通晓配合公差之“道”尤为关键。

  例如在机床行业,高转速下精密角接触球轴承内圈的紧配量一般要精确到微米级。因为对于高速机床主轴来说,如果配合量过小,轴和轴承内圈会产生相对转动,导致磨损和表面剥蚀;如果配合量过大,则会使得轴承的预紧增加,产生热量并且降低了转速性能。铁姆肯公司在这方面的做法是在精密角接触球轴承内外圈上标注微米代码,帮助客户根据微米代码选配相应的轴以达到精确的配合量。


  铁姆肯公司在制粒机行业的一个成功案例也充分说明我们对于配合公差的精湛掌握。木材制粒机的压辊部位配置有两列调心滚子轴承,某品牌的轴承寿命只能达到500小时。铁姆肯公司提供的解决方案是配对的调心滚子轴承,这一方案的最大难度在于除了缩小两个轴承的游隙偏差,还要控制轴承外径的尺寸公差以保证两个轴承的配合公差接近,由外圈紧配所损失的游隙接近,从而保证两个轴承的安装后游隙接近,4列滚子受力均匀。实践证明,铁姆肯公司的解决方案中轴承寿命高达2500小时,是原来的5倍。


  得其法,豁然明晰

  与配合公差同理,轴承应用中还有很多细节之处需要技术人员深谙其“道”,以确保设备的平稳运行。幸运的是,人类技术发展至今我们不必像轮扁们一样“口不能言”,只能“有数存焉于其间”。现在我们可以借助科技手段,基于大量的数据采集开发出轴承分析软件来进行仿真应用分析。

  Timken®的Syber即是这样一款强大的软件。它不但可以根据具体的应用工况快速而精准地计算最适配公差值,还可以进行多种技术分析:

  1.轴承游隙和预紧力的建议

  2.验证润滑油(脂)粘度是否满足要求,计算润滑系数,设置合适的轴承表面粗糙度

  3.推荐合适的润滑油(脂)流量

  4.计算应力分布,评估应用的风险并给出轴承修型的优化

  5.计算轴承寿命,在材料和设计上加以强化

  6.评估轴承的转速性能,推荐合适的预紧和润滑

  7.计算刚度和变形量


  另外,铁姆肯公司还具备强大的有限元分析能力,广泛应用在风电和汽车等领域。


  在强大的软件分析能力之外,铁姆肯公司更注重实验的测试,理论结合实践,提供严谨和科学的指导,及时为客户解惑授“道”。



  在轴承领域,铁姆肯公司孜孜不倦,精益求精,积累下丰富的专业知识和经验,并积极与客户分享,用我们独特的“道”和“法”帮助客户解决各种难题,使客户获得最可靠高效的生产模式。未来,铁姆肯公司将继续致力于为工业发展注入自己的一份力量,在工业轴承应用领域推陈出新,输送与普及专业、精准的轴承应用之道,推动工业不断进步。