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國外（wài）軸承公司2020上半年新產品研發（fā）的（de）進展與特點

2020-8-11 來源：- 作者：-

加快新產品研發是企業技術創新的出發點和落腳點，也是企業在市場中站穩腳跟，立於不變之地的根本。從企業發布的新產（chǎn）品情況，可以推測（cè）出一個企業的市（shì）場競爭力（lì）與發展前景。2020上半（bàn）年各大軸承（chéng）公司都陸續推出（chū）了最新的研發成果。本文以國外大軸承公司SKF、NSK、NTN、JTEKT為（wéi）例，介紹2020年上半年國外軸承公司在產品研發方麵（miàn）的進展情況。

1、引言

技術創新是企業發展的核心（xīn）原動力（lì），是打造品牌、提升企業核心競爭力的關鍵。因為技術創新，各（gè）大軸承公（gōng）司仍能立於行業（yè）不敗之地。本文根據國外大軸承公司SKF、NSK、NTN、JTEKT官網上發布的信息，總結各大公司2020上半年新產品的研發情（qíng）況；並（bìng）通過比較，列出這些公司在（zài）軸承新產品研發方麵的進展（zhǎn）與特點。

2、產品研發情況

2.1 SKF新產品

2.1.1 新的UC 300球軸承單元

SKF新（xīn）的UC300球軸承單元（yuán）具有更優（yōu）越的密封性與更強的鎖定性，並且可與所有JIS（日本工業標準）軸承座互（hù）換。新開發品擴大了SKF UC球軸承單元（yuán）的範（fàn）圍。UC300係列球軸承單元的（de）典型應用包括輸送機、皮帶輪、鏈條傳（chuán）動裝置和起重機等。

在高汙（wū）染（rǎn）的工業環境中，軸承壽命通（tōng）常會因泥漿、灰塵、木屑或水等的進入而縮短（duǎn）。針對這一工況，SKF新的UC300球軸承單元配備了經過現場驗證的密封技術，非常適合在這（zhè）種環境中使（shǐ）用。新開（kāi）發品帶有一個（gè）堅固的軸承（chéng）底座，以盡量減少可能存在汙垢或濕氣的區（qū）域。另外，UC300係列具有穩健的結構與高強度鎖定係統，能夠解決係統振動引起的軸不平衡、不（bú）對中、鎖緊（jǐn）機構鬆脫等問題。為了應對峰值負載較（jiào）高和轉（zhuǎn）速（sù）較低的工況，每台機組還配備了一個平頭螺釘鎖定係統，該係統的角度設置為（wéi）62o，從而提供更（gèng）好的（de）保持力。

2.1.2 新型（xíng）角接觸球軸承

SKF最（zuì）近發起擴大單列角（jiǎo）接觸球軸承產品範（fàn）圍的活動，開發出25o接觸角的（de）軸承產品。

由於接觸角更（gèng）小，軸向承載能力有所下（xià）降；但是這帶來了其他優勢，例如在特定條件下，轉數比帶40o接觸角的產品多了20%。這是由於這種（zhǒng）設計中有對軸承更有利的條件。這些有（yǒu）利條件最大限度地減少了摩擦力（lì），進而使產生（shēng）的熱量最小化（huà）。此外，接觸（chù）角越小，徑（jìng）向剛度越大，這（zhè）主要有利於徑向應用場合。除此之外，SKF還優化了25o接觸（chù）角與40o接觸（chù）角產品用黃銅保持架，充分（fèn）利用（yòng）黃銅（tóng）材料更堅（jiān）固的優勢並改進保持架的形狀。現在，新型保持架更穩健，允許轉（zhuǎn）數比以往更高。除了（le）這（zhè）些性能方麵的提升之外，該保持架比以往產品所需空間（jiān）更（gèng）小，所以留給潤滑劑更多可用空間，延長（zhǎng）了（le）潤滑間隔。此外，使用新型黃銅保持架的產品（pǐn）的振動與（yǔ）噪音等（děng）級也降（jiàng）低了15%。

新一代（dài）SKF帶25o接觸角的角接觸球軸（zhóu）承代（dài）表了一種理想的支承軸承（chéng）解決方案。特別適用於主要軸向力集中（zhōng）在一個方向（xiàng）上的應用中。建議在應用中使用一個非對稱軸承（chéng）組（40o+25o接觸角（jiǎo）），以避免未實現最小載荷的問題並預防早期軸承故（gù）障。此外，25o角接觸（chù）球軸承（chéng）還可應（yīng）用於要求高轉速和/或徑向剛（gāng）度不斷增加的場合。

2.2 NSK新產品（pǐn）

2.2.1 EV用新型圓錐滾子（zǐ）軸承

為響（xiǎng）應全球環境保護、降低（dī）燃料消（xiāo）耗的要求，需要促進電動車輛（EV）的快速（sù）發展。而在擴大電動汽車最大行駛裏程方麵，提高齒輪箱效率、減少（shǎo）組件尺寸與（yǔ）重量是關鍵。因此，必須（xū）在不（bú）影響性能的前提下，實現EV用軸承（chéng）的小型化、輕量化（huà）。

在新軸承的設計中，NSK創造了一種（zhǒng）特殊的（de）保持架，該保持架通過毛細作用將油保持並分配在（zài）細槽中。油保持在滾子端附近的保持架（jià）中，如果潤（rùn）滑（huá）不足，那麽油從細槽中滲出到最需要的（de）地（dì）方。與公司的傳統替代品相比，在關閉油泵後，新開發的圓錐滾子軸承抗咬合能力提高了（le）7倍。另一個好處是，可以將油浴係統潤滑的齒輪箱軸承重新設計為使用（yòng）更（gèng）有效的噴油（yóu）係（xì）統。與傳統軸承（chéng）相比，新開發（fā）品需要的油量減少了95%，仍然能防止軸承咬合。新型（xíng）保持架的使用使新開發品（pǐn）的寬（kuān）度減少了（le）。與（yǔ）傳統產品相比，新（xīn）開發品窄了10%，質量減少了5%。

2.2.2 新型長壽命軋機（jī）軸承

NSK最近研發出新型軋（zhá）機用四列圓錐滾子軸（zhóu）承，具有多項一流的性能。該設計（jì）將最新開發的防水潤滑脂完全密封在軸承內。配備該種軸承後，在（zài）具有挑戰性的（de）條件（例如那些有很（hěn）高的滲水風險的環境）下，軋機的使用壽（shòu）命通常是原來（lái）的兩倍。此外，密封的（de）設計意味著潤滑（huá）脂（zhī）的消耗量遠遠低於常規“開放式”軸（zhóu）承，同時對環境造成（chéng）汙染的風險也（yě）大大（dà）降低。

本產品采用新開發的AQGRD防（fáng）水潤滑脂，極大地滿足（zú）了軋機軸承應用的迫切需求。優化的潤（rùn）滑脂成分在（zài）滾道和滾子之間形成更厚的油膜和保護層，可以抑製直接接觸，並防止腐（fǔ）蝕，從而延（yán）長了使用壽命。最終，更長的使用壽命降低了維護（hù）成（chéng）本並提高了操作效率。此（cǐ）外（wài），由於軸承（chéng）更換頻率降低，所以（yǐ）有助於最（zuì）大限度地減少碳足跡和資源消耗（hào）。

2.2.3 高可靠（kào）性鐵道齒輪箱用軸承

作（zuò）為鐵道軸承的供應商，NSK一直在為高速列車（chē）等各種鐵道車輛提供（gòng）齒輪箱用高可靠性圓（yuán）錐滾子軸承，並（bìng）且在市場上擁有大量的應用實（shí）例。然而，使用圓錐滾子軸（zhóu）承的（de）齒輪（lún）箱在定期（qī）維護時，需（xū）要現場人員（yuán）對（duì）軸承的安裝遊（yóu）隙進行（háng）嚴格的把控，這（zhè）需要花費大量的人（rén）工（gōng）成本。本次開發的新產品（包含四（sì）點接觸球軸承、以及與之配合使用的圓柱滾子軸承），則由NSK在軸承出廠前完成遊隙調整，從而有效降低客戶現場的組裝難度，實現齒輪箱（xiāng）維護成本的降低。

NSK基於自身在鐵道車輛齒輪箱用圓錐滾子軸承的技術積累和大量實例，為本次的新產品（pǐn）開發了新型的高強度保持架。新的設（shè）計通過兜孔形狀的優化以及引導方（fāng）式的調整，能夠使保持架的發生應力降低（dī）75%。新產品對內圈進行（háng）了尺寸穩定化處理，可以有效抑製軸承在高溫下長時間（jiān）運轉（zhuǎn）時內（nèi）圈尺寸的變（biàn）化，從而提升抗蠕變（biàn）性能。

2.3 NTN推出（chū）調心（xīn）滾子軸承（chéng）[EMLLX型]

NTN推出ULTAGE係列“帶密封的自（zì）動調心滾子軸承（EMLLX型）”，滿足所有（yǒu）工（gōng）業（yè）機械所需的壽命延長、可靠性提高、可操作性提高的要求。

由於新開發品的尺寸與符（fú）合ISO尺寸的開式軸承尺寸相同，因此可以在不改變外圍組件尺寸的情（qíng）況下用開（kāi）式軸（zhóu）承替換。允許（xǔ）的對準角度為0.5°，與開式軸承的對準角度相同。由於密封圈是（shì）用固定環固定的，因此可以卸下並更換。組裝軸承時，可以使用遊隙規精確（què）地測量和調（diào）整徑向內部遊隙。無需使用專用工具即可安裝固定環（huán），並且在卸下固定環時，可以通過將一字螺絲刀等鉤在固定環切口（kǒu）上（shàng）來卸下固定環（huán）。密封唇的接觸表麵壓力相對於軸承的排列均勻，可防止異物進入並實現穩定的密封性能。可以選擇油脂填（tián）充類型或（huò）非油脂填充類型。

2.4 JTEKT新產品

2.4.1 軸承EXSEV-EX係列新產品

產品概念圖

為應對歐盟（EU）發布的“REACH”（指（zhǐ）化學品注冊、評估、許可和限製）和“ POPs公約”（指持久性有機汙染物，此公約是國際社會（huì）鑒於POPs對全人類可能造成的嚴重危害而頒布的（de））等化學（xué）品管理（lǐ）法規，JTEKT開發（fā）了符合環境法規的新型真空、低塵環境用軸承。該產品不僅符合環（huán）境法規，而且與現行的DL軸承相比（bǐ），在低發塵、釋（shì）放氣體、啟動扭矩、旋轉扭矩（jǔ）、噪音和使用壽命（mìng）等方麵均具（jù）有同等或更（gèng）好的（de）性能。

2.4.2 高耐（nài）腐（fǔ）蝕軸承-ZO

新產品概要

在化學溶液等特殊（shū）環境（jìng）中使用的軸承，存在著易被腐蝕（shí）等問題（tí），為了提高生產效率、降低成本，JTEKT新研（yán）發了一種長壽命軸承，作為（wéi）搭載（zǎi）於光學膠片製造（zào）裝置等領（lǐng）域的特殊環境用（yòng）軸承，其耐腐蝕性是現行品的3倍。JTEKT將特殊環境用軸承EXSEV係列（liè）之一的高耐腐蝕軸承材料，從迄今為止的不鏽鋼改為陶瓷中耐（nài）腐蝕性很高的氧化鋯，經檢驗證實原本1-2個月左右就要更換的軸承，現在可使用（yòng）高達6個月以上。

2.4.3 自動調心滾子軸承“JHS330”

自動調心滾子軸承常用（yòng）於連續（xù）鑄造設備中，但嚴酷（kù）的作業環境會導（dǎo）致軸承軌道麵產生明顯的雙峰磨損。如果這種磨損繼續發展，最終會導致軸承外圈軌道（dào）麵剝離（lí）和（hé）破裂，從而引發設備突然停機等一係列問題。此外，連（lián）續（xù）鑄造設備製造的鋼板溫度極高，凝固又會使用大量的水，但此時水和水蒸氣的侵入又會對軸承造成巨大（dà）損（sǔn）傷，所以改善軸承的耐磨性和密封性成為提高產品性能的一（yī）大課（kè）題。為此，JTEKT對材料成分進行調整並對熱處理進行優化，開發了壽命比現行（háng）品長達2倍且具有高耐用性的軸承。

此次開發的產（chǎn）品是JHS係列的第三代。前兩代分別（bié）是：第一（yī）代JHS520，2009年發布（bù），軋機輥頸用長壽命高耐腐蝕（shí）軸承（chéng）；第二代JHS210，2010年發布，適用於多段軋機支撐軋部件的高性能高密（mì）封軸承（chéng）。

2.4.4 適應低（dī）粘度潤滑油的（de）長壽命軸承

作為改善汽車燃料消耗和電力成本的對策之一，近年（nián）來減（jiǎn）速機中的潤滑油一直在向（xiàng）低粘度方向發展。低粘度潤滑油具有通過抑製軸承的攪拌阻力來減小扭矩的優點。但是，如果在潤滑不良、高負載、高振動的惡劣（liè）環境（jìng）中使用軸承，則可能導致軸承快速破損。開發可（kě）以適應低粘度油的高耐久性（xìng）軸承成為（wéi）了當務之急。JTEKT從軸（zhóu）承的材料和熱處理（lǐ）方麵入手，開發了（le）即使（shǐ）在（zài）低粘（zhān）度潤滑油中也具有出色耐久性（xìng）的軸承。

2.4.5 新（xīn）型防蠕（rú）變球軸承

在預（yù）防軸（zhóu）承（chéng）發生蠕（rú）變方麵，人們已經做出了各種嚐試。例如使用（yòng）更厚（hòu）的外圈（quān）或（huò）更堅固的潤滑膜，但是這涉及尺寸、重量和（hé）成本問題。僅僅改變軸承座的尺寸以擰（nǐng）緊配（pèi）合會引起更多的問題。因為這（zhè）會給軸承內部施加過多的預緊力（lì），從而導致發熱、摩擦和磨損。同樣，由於（yú）材料的熱性能，通常這種方法（fǎ）在使用鋁製軸承座的情況下不起作用。因（yīn）此，JTEKT決定研發新結構抗蠕變球軸承，從新的角度解決這一問題。

新開發品的特點是在外圈外徑中心設置一個環形槽。為了得到完美的輪（lún）廓，JTEKT在實（shí）際測試設（shè）備的基礎上使（shǐ）用仿真模型進（jìn）行（háng）了（le）廣泛的CAE分析，並用於檢驗這一設計（jì）成果。結果表明，這種設計相當於軸承外圈厚度增加35%，使軸承座磨損減少了50%。除此之外，JTEKT最近開發（fā）了一種（zhǒng）新的（de）特殊塗層，用（yòng）於整個（gè）外圈，能夠抑製由共轉蠕變引起的軸承座磨損。這種巧妙的組（zǔ）合使軸承更耐用、壽命（mìng）更長。

3、新（xīn）產（chǎn）品（pǐn）研發特點

根據以上列出的新產品，我（wǒ）們總結出各大（dà）軸承公司在技術創新方麵的特點（diǎn）如下：

（1）提高現有產品的性能（néng）、擴大現有（yǒu）產品（pǐn）係列的範圍。例如，SKF的“UC300”擴大了“UC”產品係列的範圍，NTN的“EMLLX型”擴（kuò）大了ULTAGE產品係列（liè）的範圍，以及JTEKT新（xīn）產（chǎn）品擴大了“EXSEV-EX”、“JHS”係列等。

（2）延長軸（zhóu）承（chéng）使用壽命，降低維護成本是（shì）共性。在這方麵，大多數產品都是通過采（cǎi）用（yòng）性（xìng）能優越的密封件以及優化的潤滑脂等實現長壽命的。例如（rú），SKF UC300球軸承（chéng）單元、NSK新型（xíng）長壽命軋（zhá）機軸承（chéng）、NTN調心滾子軸承[EMLLX型]以（yǐ）及JTEKT適（shì）應低粘度潤滑油的長壽命（mìng）軸承等。

（3）各大公司都有自己獨（dú）特的（de）設計。例如，SKF UC300球軸承單元引入平頭螺釘鎖定係統，使整個單元的結構更穩健、鎖定功能更（gèng）強；NSK的EV用新（xīn）型（xíng）圓錐滾子軸（zhóu）承采用了一種特殊的保持架（jià），使新開發品的寬度減少（shǎo），進而重量減輕；NTN調心滾子軸承[EMLLX型]的密封圈用固定環固定，便於（yú）拆卸和更換；JTEKT高耐腐蝕軸承-ZO采用（yòng）高（gāo）耐腐（fǔ）蝕軸承材料氧化鋯，將產品壽命（mìng）提高了2倍；JTEKT新型抗蠕變球軸承是在外圈外徑中心設置一個環形槽，外加新開發的特殊塗層，使軸承更耐用、壽命更長。

4、小結

綜上所述，不難看出，國外軸承公司在提高（gāo）軸承性能（néng）、降（jiàng）低維護成本等技術（shù）創新方麵的（de）共性（xìng）是（shì）：從軸承結構、材料與熱處理、密（mì）封、保持架材料與形狀、潤滑脂等方麵入手（shǒu），不斷（duàn）提高現有產（chǎn）品性能，外加局部創新。這形成（chéng）“百花齊放，又各不相同”的局麵。客戶可以（yǐ）根據實際需求，選擇合適（shì）的產品與技術。

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