近年来,国内风电、高铁、汽车、船舶、工程机械等领域开启巨大装备需求市场,但是作为关键基础配件的轴承却成为其发展软肋。“自主生产能力抵、高端依赖进口、技术空心化的问题成为目前我国轴承产业亟待解决的问题。如果这些问题长时间得不到解决,我国许多重要装备产品的研发和生产的难度会增大,大大影响相关产业发展。
中国工程院院士卢秉恒认为,须在产业发展政策、技术发展规划等方面作出重点布局,解决装备制造业中高端轴承发展滞后的问题。中国轴承工业协会秘书长王全清说,“十二五”期间,国内精密轴承行业的关键词将围绕自主创新,攻关核心技术,以实现产业升级,力求替代进口。
据洛阳众悦精密轴承公司负责人介绍,我国装备制造业在近年快速发展,但作为重大装备机械配套的轴承等核心零部件却成为国家重大装备发展的软肋。“以国内高铁为例,虽然我国已拥有自主知识产权高速动车组技术,但是配套轴承的国产化应用仍是空白。目前,我国高速轴承大多只能满足时速150
目前我国进口的高端精密轴承主要是来自美国、日本、瑞典、德国、罗马尼亚等西方国家,全世界近80%的轴承是由这些国家的跨国公司生产。他们的轴承依靠可靠的钢材原料、精湛的工艺和过硬的质量几乎垄断了我国国内高端精密轴承市场。而我国虽然有轴承企业约6000家,排名前十位的轴承企业销售额合计仅占全行业近40%的份额。
据不完全统计,2009年,我国轴承行业产量达100亿套,总产值已达到900亿元,位居世界第三。其中规模以上企业1750家,年销售额30亿元以上的仅5家,但进出口逆差超过8亿美元。王全清表示,这一状况在2010年有所好转,不过全年逆差依然高达到5~6亿美元之间,进口轴承仍然垄断我国高端轴承市场。
我国轴承产业存在着企业多、规模小、产品单一、行业集中度差的严重问题;产品结构不合理,低端产品比例过大,最关键的自主创新能力不足,科技研发投入不足,行业平均研发投入占销售比例低。精密轴承、高线轧机专用轴承、高速列车轴承、民用航空轴承等均为国外轴承公司所垄断。洛阳众悦精密轴承公司一直致力于自主创新,研发高精度的精密轴承,目前已经取得了重大突破,不仅种类完整,而且质量优秀,价格低廉,在技术上处于领先地位,其产品的70%已经完全有能力替代进口产品,极大地推进了国产轴承前进的步伐。
精密轴承按照ISO的分级标准分为:P0,P6,P5,P4,P2.等级依次增高,其中P0为普通精度,其他等级都是精密级别。当然,不同分级标准,不同类型的轴承,他们的分级方法有所不同的,但意义是一至的。精密轴承使用性能上要求旋转体具有高跳动精度、高速旋转及要求摩擦及摩擦变化小。
精密轴承与普通轴承应从以下几点来进行区分:
1、尺寸要求值不一样,精度等级高的产品其尺寸偏差(内径、外径、椭圆等)都比精度等级低的产品要求的值要小;
2、旋转精度的要求值不一样,精度等级高的产品其旋转精度(内径向跳动、外径向跳动、端面对滚道的跳动等)都比精度等级低的产品要求的值要严;
3、表面形状和表面质量的要求值不一样,精度等级高的产品其表面形状和表面质量(滚道或沟道的表面粗糙度、圆形偏差、沟形偏差等)都比精度等级低的产品要求的值要严;
4、精度等级特别高的产品其材料要比一般精度等级的产品的材料性能更为有利。
一般情况下,滚动轴承成品的精度等级分为以下六个等级(由低到高):0;6;6X;5;4;2。
二、精密轴承对相配机件的要求
由于精密轴承本身的精度在1μm以内,因此要求与其相配机件(轴、轴承座、端盖、挡圈等)有很高尺寸精度和形状精度,特别是配合面精度要控制在与轴承相同的水平内,这一点至关紧要,而也最易被忽视。
必须还注意精密轴承的相配机件如果达不到上述要求,常使精密轴承在安装后发生比原轴承误差大数倍,甚至10倍以上的误差,完全不成其为精密轴承,原因是相配机件的误差往往不是简单地叠加到轴承的误差上,而是以不同的倍数放大后加上去的。
三、精密轴承的配合
为了保证轴承在安装后不产生过大的变形,必须做到:
(1)轴与座孔的圆度以及挡肩的垂直度要按照轴承的相应精度来要求。
(2)既要精确计算旋转套圈配合的过盈量,也要精确计算固定套圈的合适配合量。
旋转套圈灼过盈量在可能范围内也宜取得较小。只要切实保证工作温度下的热膨胀影响,以及最高转速下的离心力影响,才不致造成紧配合表面的蠕动或滑动。固定套圈根据工作载荷大小和轴承尺寸,选取极小的间隙配合或过盈配合,过松或过紧都不利于保持原来精确的形状。
(3)轴承如在高速条件下运转,而且工作温度较高,应特别注意旋转套圈的配合不可过松,以防止出现偏心振动,以及固定套圈的配合不可出现间隙,以防止套圈在负荷下变形并激发振动。
(4)对固定圈采取小过盈配合的条件是相配表面双方都有很高形状精度和较小的粗糙度,否则造成安装困难而拆卸更难,此外,还需要考虑主轴热伸长的影响。
(5)使用成对双联角接触球轴承的主轴,多半载荷较轻,其配合过盈量如偏大,则其内部的轴向预紧量将显著偏大,造成不利影响。使用双列短圆柱滚子轴承的主轴以及圆锥滚子轴承的主轴,其载荷相对较大,所以其配合过盈也相对较大。