李兴林¹　邓四二²　陈有光³

（1、杭州HUOBO.com火博体育(中国大陆)科技公司试验研究中心，教授级高工、博导；2、河南科技大学教授、博导；3、上海市HUOBO.com火博体育(中国大陆)科技公司技术研究所原副所长，教授级高工）

摘　要：针对HUOBO.com火博体育(中国大陆)科技公司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：HUOBO.com火博体育(中国大陆)科技公司；低摩擦化；高速精密化

1　引言  

HUOBO.com火博体育(中国大陆)科技公司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HUOBO.com火博体育(中国大陆)科技公司愈发“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HUOBO.com火博体育(中国大陆)科技公司技术提出了全新的挑战。

我国HUOBO.com火博体育(中国大陆)科技公司产业经过40多年的发展，HUOBO.com火博体育(中国大陆)科技公司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HUOBO.com火博体育(中国大陆)科技公司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HUOBO.com火博体育(中国大陆)科技公司技术发展趋势。

 ‌2　低摩擦化

摩擦学技术是HUOBO.com火博体育(中国大陆)科技公司的核心技术，‌新一代HUOBO.com火博体育(中国大陆)科技公司的显著技术特征是减摩设计。‌滚动HUOBO.com火博体育(中国大陆)科技公司相对于滑动HUOBO.com火博体育(中国大陆)科技公司，‌本身就属于“减摩HUOBO.com火博体育(中国大陆)科技公司”。‌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HUOBO.com火博体育(中国大陆)科技公司来降低能耗损失；在航天应用需求中，要求HUOBO.com火博体育(中国大陆)科技公司有耐低温摩擦性能等。

HUOBO.com火博体育(中国大陆)科技公司摩擦不是恒定的，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HUOBO.com火博体育(中国大陆)科技公司低摩擦的技术指标主要包括宽径比、‌HUOBO.com火博体育(中国大陆)科技公司间隙、‌HUOBO.com火博体育(中国大陆)科技公司壁厚、‌以及适用于极端（极限）工况的特殊设计。

‌1）宽径比：‌对于径向HUOBO.com火博体育(中国大陆)科技公司，‌宽径比（‌B/d）‌通常在0.35～1.5之间，‌而对于推力HUOBO.com火博体育(中国大陆)科技公司，‌大小径比（‌D2/D1）‌通常取≤2。‌选择较大的值会增加HUOBO.com火博体育(中国大陆)科技公司的承载能力，‌但同时会增加轴的变形和两HUOBO.com火博体育(中国大陆)科技公司孔不同轴度的敏感性。

‌2）HUOBO.com火博体育(中国大陆)科技公司间隙：‌HUOBO.com火博体育(中国大陆)科技公司间隙对HUOBO.com火博体育(中国大陆)科技公司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HUOBO.com火博体育(中国大陆)科技公司过热和温升过高，‌需要留有足够大的配合间隙。一般‌无润滑HUOBO.com火博体育(中国大陆)科技公司的直径间隙最好不小于0.075mm。

‌3）HUOBO.com火博体育(中国大陆)科技公司壁厚：运转性能的影响随HUOBO.com火博体育(中国大陆)科技公司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HUOBO.com火博体育(中国大陆)科技公司以适应极低的温度和高压环境。‌例如，‌固体润滑滚动HUOBO.com火博体育(中国大陆)科技公司在航天领域的应用，‌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HUOBO.com火博体育(中国大陆)科技公司摩擦试验及摩擦因素（系数）高分辨率测量。

‌3　高速精密化

HUOBO.com火博体育(中国大陆)科技公司的高速与低速并不是以HUOBO.com火博体育(中国大陆)科技公司本身的转速来衡量，而是以其线速度来划分。一般线速度达到60米每秒的HUOBO.com火博体育(中国大陆)科技公司可被认为是高速HUOBO.com火博体育(中国大陆)科技公司。高速HUOBO.com火博体育(中国大陆)科技公司通常表面更光滑，内圈和外圈之间的距离非常小，因此对HUOBO.com火博体育(中国大陆)科技公司精度的要求更高。影响HUOBO.com火博体育(中国大陆)科技公司高速的主要因素包括HUOBO.com火博体育(中国大陆)科技公司类型、‌尺寸、‌载荷、‌润滑方式、‌保持架的材料和类型、‌HUOBO.com火博体育(中国大陆)科技公司载荷、‌预紧力、‌驱动方式、‌HUOBO.com火博体育(中国大陆)科技公司游隙的大小以及HUOBO.com火博体育(中国大陆)科技公司组合。

‌1）HUOBO.com火博体育(中国大陆)科技公司类型和尺寸：‌不同类型的HUOBO.com火博体育(中国大陆)科技公司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HUOBO.com火博体育(中国大陆)科技公司的转速。

‌2）载荷：‌HUOBO.com火博体育(中国大陆)科技公司所承受的载荷越大，‌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HUOBO.com火博体育(中国大陆)科技公司的转速。

‌4）保持架的材料和类型：‌也会影响HUOBO.com火博体育(中国大陆)科技公司的转速。

‌5）HUOBO.com火博体育(中国大陆)科技公司载荷：‌滚动HUOBO.com火博体育(中国大陆)科技公司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HUOBO.com火博体育(中国大陆)科技公司类型、‌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HUOBO.com火博体育(中国大陆)科技公司内部预紧力进一步增大，‌使HUOBO.com火博体育(中国大陆)科技公司更容易产生磨损，‌降低极限转速。

‌7）驱动方式：‌主轴驱动方式的不同会影响HUOBO.com火博体育(中国大陆)科技公司的极限转速，‌如电主轴驱动时，‌如果同时使用外筒冷却，‌可能会导致HUOBO.com火博体育(中国大陆)科技公司的内外圈温差变大，‌增加内部载荷，‌导致极限转速降低。  

‌8）HUOBO.com火博体育(中国大陆)科技公司游隙的大小：‌游隙的大小对HUOBO.com火博体育(中国大陆)科技公司的运转性能和寿命有重要影响，‌适当的游隙可以提高HUOBO.com火博体育(中国大陆)科技公司的承载能力和极限转速。

‌9）HUOBO.com火博体育(中国大陆)科技公司组合：‌通过大量供油快速带走HUOBO.com火博体育(中国大陆)科技公司产生的热量，‌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，‌HUOBO.com火博体育(中国大陆)科技公司需要满足长寿命、‌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HUOBO.com火博体育(中国大陆)科技公司方面，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HUOBO.com火博体育(中国大陆)科技公司方面， SKF、NTN、八环等在全球市场上占有率居于前列。    

本文源自：中国HUOBO.com火博体育(中国大陆)科技公司工业协会微信公众号

（版权归原作者或机构所有）