@ 2015.05.30 , 15:00
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告别保持架和润滑脂的轴承新技术

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很少人知道达芬奇发明了滚珠轴承,但滚珠轴承的意义绝对是最重要的。这个作为达芬奇失败的直升机零件的发明经受住了时间的考验,现在几乎是每一台有运动的机器,里面都有类似达芬奇发明的滚珠轴承。

滚珠轴承的原理很简单,为了减少两个部件之间的摩擦,轴承分为内圈和外圈,两圈中间是一些滚珠,圆形的滚珠为内外圈之间提供了最小接触点。小球滚动起来比两个物体直接接触滑动容易得多。

滚珠轴承要正常工作,每个小珠必须分开并均匀排列。这就需要保持架将小珠分开,目的很简单——小珠之间如果互相接触会产生摩擦,如果排列不均匀单向荷载过大会造成轴承爆珠。

但是保持架虽然能够解决上面的问题,却也产生了摩擦力,为了减少摩擦,不得不涂润滑脂。厂商为了提高轴承的使用寿命,常常涂上非常厚的润滑脂,但是润滑脂多了也会降低轴承的转速……这似乎是个没完没了的恶性循环。

日本轴承公司Coo Space开发出了一种不需要保持架就能有效隔开小珠的新技术。

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自分散轴承(Autonomous Decentralised Bearing,简称ADB)轴承在外圈增加了一处很小的坡状结构。小珠滑过坡速度会稍稍减慢,然后重新恢复速度。该设计不影响轴承的常规性能,当两个小珠在凹槽上汇集,第一个球上坡造成的减速给了第二个小珠一个很小的制动,就分开了两颗小珠。

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虽然这个设计简单地不能再简单,但结果却非常了不起,从演示视频中我们看到滚珠一开始排列得很不均匀,经过了十圈还是二十多圈的转动,滚珠之间的间隙变得均匀起来,并持续保持均匀间隔转动。

没有了保持架,轴承也无需润滑,真正的好处就在于此。Coo Space表示自己的ADB轴承的摩擦最小仅为普通滚珠轴承的10%。

本文译自 Gizmag,由译者 王大发财 基于创作共用协议(BY-NC)发布。


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4.7
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TOTAL COMMENTS: 49+1

  1. Infire
    @2 years ago
    2810459

    以前专门拆开拿钢珠用弹弓弹别人玻璃.

    [10] XX [6] 回复 [0]
  2. 2810461

    作为机械专业的我,明白如果真的是这样,那么轴承的摩擦大大降低后,对于轴承的性能是一种飞跃般的提升。

    [115] XX [6] 回复 [0]
  3. 2810463

    之前还有人说轴承不是转得越久越好
    http://jandan.net/2015/03/20/reinvent-the-wheel.html
    “空转没意义,却拿空转来说事可见有多不懂或故意忽悠,懂的人也能看出端倪了,空转6分钟,可以当大钢刀的垃圾扔了,顺便科普下,空转是没意义的,但可以理解的是在一定空转时间内时间越短越好,至少是在一定时间内。”
    51楼

    [9] XX [27] 回复 [0]
  4. 五爷
    @2 years ago
    2810464

    这个发明简直端正了我对尼胖国科技树的三观

    [151] XX [2] 回复 [0]
  5. 2810465

    如果我没搞错,这应该是对轴承制造的一种突破性进展。

  6. 孤竹
    @2 years ago
    2810467

    加工工艺怎么破,比支架式的应该要多好几道工序吧…

    [3] XX [13] 回复 [0]
  7. 五爷
    @2 years ago
    2810469

    我怎么感觉支架式的工艺更复杂

  8. 我是搓板
    @2 years ago
    2810470

    真不错,但可能对摩损比较敏感

    [29] XX [0] 回复 [0]
  9. 2810471

    看来还没有在中国申请专利吧?手快的朋友赶紧了。

    [10] XX [5] 回复 [0]
  10. Super碗
    @2 years ago
    2810472

    达芬奇太厉害了啊_(:3」∠)_

    [54] XX [1] 回复 [0]
  11. 孤竹
    @2 years ago
    2810473

    加黄油的目的应该还有降温和除杂吧…

    [13] XX [3] 回复 [0]
  12. 2810474

    神TM以为是 oioi 回来了……

    每个小竹

    接触点变化路是什么……

  13. 灯泡小队长
    @2 years ago
    2810476

    简直超怕磨损啊

  14. 2810477

    怎么听怎么像突破性技术改进啊

  15. 文浩
    @2 years ago
    2810478

    @孤竹: 重点是材料性能吧!

  16. 2810492

    加工难度上升了不止十倍吧

  17. hentai
    @2 years ago
    2810493

    貌似静止时滚珠排列不均?那内圈岂不是很容易就能拆下来了?

  18. 杰仔
    @2 years ago
    2810496

    @guest: 有专利优先权的,中国是12个月,原作者完全可以在这段时间内申请中国专利,别人想抄也只能看着。另外大多数商业机构一开始就会全世界的申请US、EP、JP、CN、IN。

  19. loooser
    @2 years ago
    2810498

    感觉那个小坡很容易被磨平…

    [14] XX [1] 回复 [0]
  20. 双黄蛋
    @2 years ago
    2810499

    这种基础研究对评职称意义不大

    ——不愿透露姓名的某国科研人员如是说到

    [70] XX [8] 回复 [0]
  21. 2810500

    我想说,现在技术这么发达了,还没上磁的?

  22. 呵呵哒
    @2 years ago
    2810503

    看了第一句 这特么哪里通顺了——很少人知道达芬奇发明了滚珠轴承,但滚珠轴承的意义绝对是最重要的。

  23. 2810507

    我記得有個視頻,是對比國產軸承和德國軸承的,效果就跟那個旋轉的gif差不多。

    [15] XX [2] 回复 [0]
  24. you_know_who
    @2 years ago
    2810510

    厉害!

  25. 2810512

    有了这坡就没法承受大载荷了。
    另外坡的磨损速度大于其它部位怎么破

    [37] XX [2] 回复 [0]
  26. 本人
    @2 years ago
    2810514

    我不知道在说什么
    求简单化

  27. simon7281
    @2 years ago
    2810524

    磨损了不就没用了。

  28. osmant
    @2 years ago
    2810531

    脑补了一下,其实原理这么简单!

  29. 大风呼呼吹
    @2 years ago
    2810535

    @孤竹: 升温和杂质都是摩擦的副产物

  30. 2810549

    我估计那个小坡,在开发出专用的设备之后,只需要点一下,就可以做出来。

    然后所谓磨损,其实传统轴承,不也要保持架么,保持架磨损坏了,也要完蛋。

    这样比较起来,新的设计绝对是一个飞跃。

  31. 2810566

    對自行車挺有用的

  32. 木头
    @2 years ago
    2810567

    @guest: 基础制造这块 都是看着越简单的越难做
    你很好抄 但你很难抄到人家那个水平
    就像传统轴承 都做烂了的东西
    国产的质量就是被进口的甩开不知道多少条街

    [33] XX [1] 回复 [0]
  33. 2810568

    就是在路上挖个坑

  34. 萝卜L
    @2 years ago
    2810575

    慢速转动也适用吗?

  35. 五爷
    @2 years ago
    2810593

    http://v.youku.com/v_show/id_XMzUzMDQzOTI4.html

    这是那个德国轴承和国产轴承的对比,简直疯了。。。。。。

    [23] XX [6] 回复 [0]
  36. 2810687

    跟那个真空吸尘器一样,黑科技般的改进啊

  37. 火锅大将军
    @2 years ago
    2810725

    @五爷: 有人说德国那个没上油,国产货上油了,所以转的少,再说这么空转的确意义不大….

  38. hybridengine
    @2 years ago
    2810774

    @guest: 发明专利是全球检索的。

    实用新型基本不管,但是也可以很快被无效掉。

  39. 2810806

    这个应该只适合单向高转速的配件,低转速大载荷的应该就不适合,比如车辆悬挂的部分

  40. wxd356
    @2 years ago
    2810813

    想给文章点赞

  41. 2810902

    构思很好, 但是这个凸起 很难加工啊 !

  42. 2810934

    这轴承没法立起来用,趴着的确很不错

  43. rusiora
    @2 years ago
    2810964

    太了不起了

  44. 2811080

    @火锅大将军: 什么叫意义不大,摩擦力小了这么多你说意义不大?什么才有意义

  45. sdfdsf
    @2 years ago
    2811178

    @五爷:

    我在工厂工作的。

    那个视频应该是有意黑的,可能国产的上了润滑油。

    虽然目前国产还没有到顶尖水平,但也没那么差。

  46. 我是超人黄
    @2 years ago
    2811883

    很不错的设计,安在我的捷安特上很棒。等等,我还没钱买捷安特

  47. 池塘王子
    @2 years ago
    2812666

    去年自行车出问题,感觉轮子松了,后来去修,发现是里面钢珠给磨小了,导致轴承松动

  48. Darksair
    @2 years ago
    2813141

    呵呵又是空转。负载下的性能呢?

  49. 3270472

    其实技术水平差距一直存着,去阿里巴巴贸易采购平台看看各家产品报价就知道差距了。贵几倍几十倍能一直卖就有存着的合理性。目前中国还在追赶的路上,总有一天能赶上的

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