@ 2015.05.30 , 15:00

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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