三泰轴承行业分析:社会需求与滚动轴承商机

前言

滚动轴承是顺应时代需求而发展起来的。欧美主要轴承厂家诞生于19世纪末20世纪初，由于汽车的诞生，需要轴承标准化并大批量生产。日本的轴承制造厂创立于一战后的军备扩张时期，依存于军需而发展。战后，由于大批生产家电、汽车等高质量产品，生产设备需要使用大量的滚动轴承，轴承生产又因民需而复活。

在注重环境和信息化的今天，对环境保护、节省资源、节省能源、降低成本作出贡献就成了滚动轴承的使命。不仅支承载荷，传递动力，而且要求轴承在各种运转环境下具有耐久性，低摩擦、高速性、高精度、安静等高性能。滚动轴承的核心基础技术是摩擦学技术，常称为解决问题型技术。知道了产业界的需求变化，如果有能够预测有关问题，有效利用伴随产业结构变化的商业机会，解决相关技术就成了强有力的武器。就轴承产业不断壮大的背景，摩擦学技术可以说起到了很大的作用。

2 环境保护与滚动轴承

作为滚动轴承环境保护课题，提出生物降解润滑剂的使用与润滑剂流出的防止问题。在土木建筑机械、农业机械用润滑脂润滑的轴承中，以欧洲为中心，开始使用生物降解润滑脂。因为矿物油生物降解性差，作为生物降解润滑脂的基础油，植物油（菜籽油、蓖麻油）和合成酯油占了大半。植物油润滑脂与矿物油润滑脂相比，热稳定性差，酯润滑脂成本高，因此，有必要努力改善润滑性能和降低成本。

减小滚动轴承润滑剂量的技术与防止润滑剂流出的技术，是与环境保护，节省资源、降低成本相关联的重要技术。例如，机床主轴轴承要求高刚性、高速度以及低温升。为了满足高速下的低温升，多采用大量的油排出轴承中摩擦热的润滑方法（喷油润滑、下部滚道润滑）。但是，采用这类润滑方法，因为电机消耗动力变大，所以也用微量油润滑主轴轴承（油-气润滑），使轴承发热变小。油量可减少至多少，脂润滑能达到多高的速度，这将成为继续研究的课题。

3 节省资源、节约能源与滚动轴承

针对环境问题及能源问题，去年在东京发动机展示会上大量展出混合燃料汽车、燃料电池汽车、电动汽车。另外，动力传动机构中，配备适应3l以上半曲面齿轮变速箱(图1)的汽车，已开始出售。由于半曲面齿轮变速箱CVT的变速比范围在5左右，可自由地改变变速比，所以能实现在最佳燃料费用附近运行。这种半曲面CVT的心脏部分被称为“动力滚轮”，即滚动轴承。一方面承受3t以上的轴向载荷，另一方面以10000r/min速度旋转，对这样的角接触球轴承，植入高强度、长寿命的锤击缓冲技术，这也使应用小型、薄壁、低摩擦的其他汽车轴承成为可能。面向21世纪，汽车进一步改进，滚动轴承还要不断地革新技术。

4 节省费用与滚动轴承

滚动轴的长寿命化直接与成本相关联。由于异物环境、高温环境、高速环境、腐蚀环境等轴承的运转环境不同而问题各异，根据用途，从润滑、材料两方面作出努力。

在材料的剥落方面，有内部起点型剥落与表面起点型剥落。关于以非金属夹杂物为起点的内部起点型剥落，利用极值统计法、概率分布法等统计手段对夹杂物粒径分布进行定量评价的方法已经固定下来，使长寿命高强度材料开发得到不断地进展。从异物进入的环境、油膜难以形成的混合润滑来说，在边界润滑条件下，产生表面起点型剥落。特别是异物进入的环境中，产生压痕为起点的剥落。从压痕边缘产生表面裂纹的观点来看，重视残留奥氏体量，以谋求长寿命。(图2)

最近，在以交流电机轴承为首的发动机辅机用轴承中，因出现无规律的异常组织变化，引起早期剥落已成为一个问题。作为对策，采用特定的润滑脂。今后围绕材料、润滑、设计各方面的问题会不断增多。

5 信息化与滚动轴承

互联网的完善与廉价计算机的出现，使得计算机迅速普及。预计在不久的将来，与计算机的普及相关的HDD（硬磁盘通道）存储装置的生产，全世界一年可达2亿台。HDD的面记录密度也逐年增大，如今年生产率超过100%。预计在2003年左右，将达到现在面记录密度的10倍，为100Gbit/in2。

在这样的情况下，HDD主轴电机用轴承(图3)引入尖端技术。例如，为了抑制NRRO（与旋转不同步的旋转振动成分），轴承的零件加工到nm级精度。家用电脑要求更加小型化、低噪声、低扭矩和低成本。在此，不仅超精密加工技术，而且轴承设计、润滑脂润滑技术、材料技术也应相应加以改进。

6 结束语

本文概述了滚动轴承的前沿技术。此外，开发半导体机器、真空机器、宇航机器等特殊环境下使用的轴承、轴承单元化等方面尚还有许多课题可做。

技术创新的速度越来越快，提供高性能的轴承是时代发展的要求，同时关系到滚动轴承发展的商机。