El rodamiento es un componente central indispensable en los equipos mecánicos.Su función principal es soportar rotadores mecánicos, reducir el coeficiente de fricción y garantizar la precisión de rotación.Es el producto de la teoría de la física matemática y otras disciplinas, como la ciencia de los materiales, la tecnología de tratamiento térmico, el mecanizado de precisión y la tecnología de control numérico.Ya sean aviones, automóviles, ferrocarriles de alta velocidad o máquinas herramienta de alta precisión, generalmente se requieren rodamientos para todas las piezas giratorias.
Cuando otras partes se mueven entre sí en el eje, las partes utilizadas para mantener la posición central del eje y controlar el movimiento se denominan cojinetes.Se puede utilizar para el rodamiento mutuo de ejes giratorios para minimizar la fricción generada al girar los ejes.
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El cojinete de movimiento lineal inicial es una fila de postes de madera colocados debajo del patín.Esta tecnología se remonta a la construcción de la pirámide de Kavla, aunque no hay pruebas claras.Los rodamientos de movimiento lineal modernos utilizan el mismo principio de funcionamiento, pero solo reemplazan los rodillos con bolas.
Desde ejes de ruedas de servicio pesado y husillos de máquinas herramienta hasta piezas de relojes y relojes de precisión, los cojinetes giratorios son necesarios en muchas situaciones.El cojinete giratorio más simple es el cojinete de manguito.Posteriormente, este diseño fue reemplazado por rodamientos, que reemplazaron el buje original con muchos rodillos cilíndricos.El primer rodamiento que se puso en uso fue inventado por el relojero John Harrison en 1760 para fabricar el temporizador H3.
Los primeros ejemplos de rodamientos de bolas se encontraron en un antiguo barco romano en el lago italiano Nami.Se utilizó un rodamiento de bolas de madera para soportar la mesa giratoria.El barco fue construido en el 40 a.Entre varios factores inmaduros de los rodamientos de bolas, uno de los más importantes es que las bolas chocarán entre sí, causando fricción adicional.
Philip Vaughn obtuvo la primera patente sobre la pista de rodadura de bolas de rodamientos en 1794. En 1883, Friedrich Fisher propuso utilizar máquinas de producción adecuadas para moler bolas de acero del mismo tamaño y redondez precisa, lo que sentó las bases para la creación de la industria de rodamientos.En 1907, Sven Winquist, de la fábrica de rodamientos de bolas SKF, diseñó el primer rodamiento de bolas a rótula moderno.
Según la forma de contacto del movimiento relativo, los rodamientos se dividen en rodamientos de bolas, rodamientos de agujas, rodamientos de rodillos cónicos, rodamientos deslizantes, rodamientos flexibles, rodamientos de aire, rodamientos de levitación magnética, rodamientos de gemas y rodamientos de aceite.
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Aunque el cojinete tiene una estructura simple y puede ser fabricado por muchos talleres pequeños, tiene un alto contenido técnico e incluso puede usarse como un estándar importante para medir la fuerza tecnológica e industrial de un país.Hoy en día, los países poderosos del mundo en ciencia, tecnología e industria son todos países poderosos en I+D y fabricación.
Más del 70 % del mercado mundial de rodamientos está ocupado por las diez principales empresas multinacionales de grupos de rodamientos, incluido el 23 % en los Estados Unidos, el 21 % en la Unión Europea y el 19 % en Japón.El mercado mundial de rodamientos está básicamente dominado por cinco empresas, incluidas NSK en Japón, SKF en Suecia, FAG en Alemania y Timken en los Estados Unidos.
Al mismo tiempo, el mercado de gama alta de la industria mundial de rodamientos está monopolizado por las empresas mencionadas, mientras que el mercado de gama baja se concentra principalmente en China.Sin embargo, las ventas de las 10 empresas de rodamientos más grandes de China, como el eje del rodamiento, representaron solo el 24,7% de la industria total, y la concentración de producción de las 30 empresas principales fue solo del 37,4%.
En los últimos años, la industria de rodamientos de China ha formado un conjunto completo de sistemas industriales completos e independientes.Ya sea desde la producción de rodamientos hasta las ventas de rodamientos, China ha entrado en las filas de los países más grandes de la industria de rodamientos, ocupando el tercer lugar en el mundo.Los datos muestran que en 2017, el principal ingreso comercial de las empresas por encima del tamaño designado en la industria de rodamientos de China fue de 178,800 millones de yuanes, y la producción de rodamientos fue de 21,000 millones de juegos.Puede producir rodamientos de más de 90000 variedades y especificaciones que van desde 0,6 mm de diámetro interior hasta 11 m de diámetro exterior.
De 2006 a 2017, el crecimiento de las exportaciones de rodamientos de China fue relativamente estable y la tasa de crecimiento fue mayor que la de las importaciones.El superávit comercial entre importaciones y exportaciones mostró una tendencia creciente.En 2017, el superávit comercial alcanzó los 1.550 millones de dólares estadounidenses.En comparación con el precio unitario de los rodamientos de importación y exportación, la diferencia de precio entre los rodamientos de importación y exportación en China ha sido grande en los últimos años, pero el rango de la diferencia de precio ha disminuido año tras año, lo que refleja que aunque todavía hay una cierta brecha entre el contenido técnico de la industria de rodamientos de China y el nivel avanzado, se está poniendo al día.Al mismo tiempo, refleja la situación actual de sobrecapacidad de rodamientos de gama media y baja y capacidad insuficiente de rodamientos de gama alta en China.
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Los equipos de gama alta, como los trenes de alta velocidad, los aviones grandes y las armas de transporte pesado, tienen la demanda de uso de rodamientos de gama alta.Para cumplir con los requisitos de los rodamientos de alta gama en cuanto a precisión, rendimiento, vida útil y confiabilidad, la alta calidad y confiabilidad de los materiales de los rodamientos son factores decisivos.
Mantenimiento del cojinete del ventilador del motor F110
Debido a la rotación de alta velocidad de los objetos, varias partes del rodamiento deben soportar efectos de tensión variable y alta frecuencia.Generalmente, la presión por unidad de área es de 1500 a 5000 N por milímetro cuadrado.Bajo el efecto de estos factores, el rodamiento es propenso a la fatiga por tensión, lo que provocará un desprendimiento por fatiga, lo que hará que el rodamiento pierda su función.Al mismo tiempo, el rodamiento también debe soportar la fuerza centrífuga, la fricción, las altas temperaturas, la corrosión y otros factores, lo que también hace que sea necesario construir un buen rodamiento. Debe usar un buen acero.
En los cuatro componentes principales del rodamiento móvil, excepto el retén, los anillos interior y exterior, y el elemento rodante (bola, rodillo o aguja) están todos compuestos de acero para rodamientos.El acero para rodamientos, conocido como el 'rey del acero', es el acero más exigente en la producción de acero.
La calidad del acero para rodamientos depende principalmente de los siguientes cuatro factores: primero, el contenido, la forma, la distribución y el tamaño de las inclusiones en el acero;El segundo es el contenido, morfología, distribución y tamaño de los carburos en el acero;En tercer lugar, la cavidad de contracción de la porosidad central y la segregación central en el acero;En cuarto lugar, la consistencia del rendimiento de los productos de acero para rodamientos.Estos cuatro factores pueden resumirse como indicadores de pureza y uniformidad.
Estructura de carburo fino uniforme en acero para rodamientos de gama alta y carburo fino distribuido uniformemente después del tratamiento térmico
Entre ellos, la pureza requiere que la inclusión en el material sea la menor posible, y la calidad de la pureza tiene un impacto directo en la vida de fatiga del rodamiento;La uniformidad requiere que la inclusión y las partículas de carburo en el material sean finas y dispersas, lo que afectará la deformación y la uniformidad de la estructura después del tratamiento térmico en la fabricación de rodamientos.
El proceso de fabricación de ejes en nuestro país está cerca del nivel más alto del mundo, pero el material, es decir, el acero para rodamientos de alta gama, casi depende de las importaciones.
'PPM' es la unidad de contenido de oxígeno en la fabricación de acero, lo que significa partes por millón o partes por millón.En términos generales, en la industria siderúrgica, el acero de 8 PPM pertenece al buen acero;El acero con 5 PPM pertenece al acero de grado superior, que es exactamente lo que necesitan los rodamientos de gama alta.
La I+D, la fabricación y las ventas de acero para rodamientos de alta gama están básicamente monopolizadas por los gigantes mundiales de rodamientos Timken de los Estados Unidos y SKF de Suecia.Hace unos años, establecieron bases en Yantai y Jinan, Shandong, respectivamente, para comprar materiales de gama baja en China, utilizar su tecnología central para fabricar rodamientos de gama alta y venderlos en el mercado chino a un precio 10 veces superior. .
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