手指陀螺里面的轴承供应链是一个很成熟的供应链了。在手指陀螺(Hand Spinner)最近成为网红之后,今天无论你是谷歌手指陀螺还是百度这个爆款,搜索引擎里面的点击率都非常高:
很多人问我为何这么无聊低门槛的东西一下子风靡全球,有点不可思议更多的是不可理喻。 这个问题见仁见智但和当下的电商的火爆肯定有非常亲密的联系。但今天我深度分享的重点是这个爆款背后的轴承供应链,一个相当成熟但依然有很多技术难点未攻克的行业。
轴承(bearing)香港人俗称啤令(音译)、台湾则称培林,机械专有用词;故名思义,是承托转轴(rotating axle)、或直线运动轴(linearly moving shaft)的机件部份,在机械中起到支撑旋转体或直线来回运动体的作用。当其他机件在轴上彼此产生相对运动时,用来保持轴的中心位置及控制该运动的机件,就称之为轴承。 其英文造字复数词bearings又可专门解作走珠, 正是绝大部份构成整个轴承,用作可与转轴互相滑动,及使转轴转动时产生的摩擦力减至最低的部件。然而其取义实主要源自其动词to bear“承担、承托”的意思。(来自维基百科解释)
标准寿命
在一定载荷作用下,轴承在出现点蚀前所经历的转数或小时数,称为轴承寿命。为确定轴承寿命的标准,把轴承寿命与可靠性联系起来。由于制造精度,材料均匀程度的差异,即使是同样材料,同样尺寸的同一批轴承,在同样的工作条件下使用,其寿命长短也不相同。若以统计寿命为1单位,最长的相对寿命为4单位,最短的为0.1-0.2单位,最长与最短寿命之比为20-40倍。90%的轴承不产生点蚀,所经历的转数或小时数称为轴承额定寿命。
轴承的生产工艺:
轴承的加工是一个非常负责的过程,大概流程如下:
最后就是补充下轴承的安装和保管维护
注意要点
从使用角度,保证轴承能可靠地工作要注意以下几点:
1、改善润滑质量,控制机油的压力、温度及流量,加强机油滤清。
2、采用符合规定的燃油及润滑油。
3、控制柴油发电机组的温度状态,在过冷过热的情况下工作都是不利的。冷天,柴油机起动前应先预热,并用手转动曲轴使机油进入磨擦表面。
4、轴承及轴颈表面质量和几何形状应严格得到保证。
5、轴承间隙要适当,发电机组过大产生冲击,过小则润滑不良,可能烧瓦。
如何保证轴承可靠工作
一般说来从使用角度讲要注意以下几点:
1.轴承间隙要适当,过大产生冲击,过小则润滑不良,可能烧瓦;
2.轴承及轴颈表面质量和几何形状应严格得到保证;
3.改善润滑质量,控制机油的压力、温度及流量,加强机油滤清;
4.采用符合规定的燃油及润滑油。
为使轴承充分发挥并长期保持其应有的性能,必须切实做好定期维护保养(定期检查)。通过适当的定期检查,做到早期发现故障,防止事故于未然,对提高生产率和经济性十分重要。
安装
轴承的安装是否正确,影响着精度、寿命、性能。因此,设计及组装部门对于轴承的安装要充分研究。希望要按照作业标准进行安装。作业标准的项目通常如下:
(1)清洗轴承及轴承关连部件
(2)检查关连部件的尺寸及精加工情况
(3)安装
(4)安装好轴承后的检查
(5)供给润滑剂
保管
轴承在出厂时均涂有适量的防锈油并用防锈纸包装,只要该包装不被破坏,轴承的质量将得到保证。但长期存放时,拟在湿度低于65%、温度为20℃左右的条件下,存放在高于地面30cm的架子上为宜。另外,保管场所应避开直射阳光或与寒冷的墙壁触。
轴承材料:轴承钢
对于轴承来说,最重要的性能首先来自于材质的选择。目前轴承钢是用来制造滚珠,滚柱和轴承套圈的钢,具有高而均匀的硬度和耐磨性,以及高的弹性极限。轴承钢又称高碳铬钢,含碳量ωc为1%左右,含铬量ωcr为0.5%-1.65%。轴承钢又分为高碳铬轴承钢、无铬轴承钢、渗碳轴承钢、不锈轴承钢、中高温轴承钢及防磁轴承钢六大类。而当前世界各国所使用的轴承钢主要有5大类,即高碳铬轴承钢、渗碳轴承钢、不锈轴承钢、高温轴承钢、中碳轴承钢。
1>轴承钢工艺流程编辑
(1)50吨及以上UHP电炉冶炼→60吨及以上LF炉精炼→60吨及以上VD炉真空处理→合金钢方坯或矩形坯连铸(260mm×300mm、180mm×220mm)→缓冷或热送→轧材→精整→检验入库。
(2)90吨及以上转炉冶炼→100吨及以上LF炉精炼→100吨及以上RH炉真空处理→合金钢方坯或矩形坯连铸→(如:320mm×340mm、240mm×240mm)缓冷或热送→轧材→精整→检验入库。
为了满足以上对动轴承的性能的要求,对轴承钢材料提出了以下一些基本的性能要求:
1)高的接触疲劳强度,
2)热处理后应具有高的硬度或能满足轴承使用性能要求的硬度,
3)高的耐磨性、低的摩擦系数,
4)高的弹性极限,
5)良好的冲击韧性和断裂韧性,
6)良好的尺寸稳定性,
7)良好的防锈性能,
8)良好的冷、热加工性能。
3> 轴承钢的技术标准:
轴承钢生产主要执行GB/T18254-2002标准和适应于精锻轴承用户要求的莱钢GCr15JD质量协议,其中GCr15JD协议质量要求严于GB/T18254-2002标准 ,GCr15JD要求氧含量≤10ppm、中心偏析级别≤1.0级、成分控制、定尺和尺寸偏差等均严于GB/T18254-2002标准。
轴承在工作时承受着极大的压力和摩擦力,所以要求轴承钢有高而均匀的硬度和耐磨性,以及高的弹性极限。对轴承钢的化学成分的均匀性、非金属夹杂物的含量和分布、碳化物的分布等要求都十分严格,是所有钢铁生产中要求最严格的钢种之一。1976年国际标准化组织ISO将一些通用的轴承钢号纳入国际标准,将轴承钢分为:全淬透型轴承钢、表面硬化型轴承钢、不锈轴承钢、高温轴承钢等四类共17个钢号。
有的国家增加一个类别为特殊用途的轴承钢或合金。我国已纳入标准的轴承钢分类方法与ISO相似,分别对应为高碳铬轴承钢、渗碳轴承钢、不锈耐蚀轴承钢、高温轴承钢四大类。近五十年来我国还在轴承钢钢种及其轴承用材料方面,如无铬轴承钢、中碳轴承钢、特殊用途轴承钢及合金、金属陶瓷等取得了很大的进展。
轴承钢的上游市场主要是以其原材料铁矿石为主的原产地国家和地区。下游是轴承行业。我国轴承钢产量世界第一,但一些特殊钢我们需要进口,和世界最高水平依然有距离。今后我国轴承钢的发展方向为:高品质,高性能和均质化。特别是航空航天,高铁,光伏等高科技领域需要的精密轴承材质是我们需要不断攻克的难题。
首先,是更“节能”。机械越小,构成机械的零部件也就越小。而且,机械越小、越精密,则微小的摩擦都可能引发故障。另外,从全球规模来看,不论机械如何小,能量损失的总量也是相当大的。因此,为了更加节能,轴承也必须朝进一步降低摩擦的方向发展。
其次,是更“环保”。轴承置于机械内,还可起到减少汽车等的废气排放的作用,从而达到环保效果。另外,大部分轴承由不含有害化学物质的钢铁材料制成,因此,可被循环再利用,且冶炼工艺相对简单,因此,轴承是非常好的可再生及再利用的产品。
第三,是更舒适。制造机械的目的,是使人类的生活更加舒适。以前机械主要是用于提高生产效率,今后,在教育、医疗、娱乐等社会生活和个人生活中,机械将发挥更大的作用。为此,将会对轴承的功能和用途提出新的更高的要求。