Vòng bi JFZ được sử dụng trong hầu hết các loại máy móc quay. Từ thiết bị quốc phòng và hàng không vũ trụ đến dây chuyền sản xuất thực phẩm và đồ uống, nhu cầu về các linh kiện này ngày càng tăng. Điều quan trọng là các kỹ sư thiết kế ngày càng yêu cầu các giải pháp nhỏ hơn, nhẹ hơn và bền hơn để đáp ứng ngay cả những thử nghiệm khắt khe nhất về điều kiện môi trường.

khoa học vật liệu

Giảm ma sát là một lĩnh vực nghiên cứu quan trọng của các nhà sản xuất. Nhiều yếu tố ảnh hưởng đến ma sát như dung sai kích thước, độ hoàn thiện bề mặt, nhiệt độ, tải trọng vận hành và tốc độ. Những tiến bộ đáng kể đã được thực hiện trong thép chịu lực trong những năm qua. Thép ổ trục siêu sạch, hiện đại chứa ít hạt phi kim loại hơn và nhỏ hơn, giúp ổ bi có khả năng chống mỏi tiếp xúc cao hơn.

Kỹ thuật sản xuất và khử khí thép hiện đại tạo ra thép có hàm lượng oxit, sunfua và các loại khí hòa tan khác thấp hơn trong khi kỹ thuật làm cứng tốt hơn tạo ra thép cứng hơn và chống mài mòn hơn. Những tiến bộ trong sản xuất máy móc cho phép các nhà sản xuất vòng bi chính xác duy trì dung sai gần hơn trong các bộ phận vòng bi và tạo ra các bề mặt tiếp xúc có độ bóng cao hơn, tất cả đều giúp giảm ma sát và cải thiện tuổi thọ.

Thép không gỉ loại 400 mới (X65Cr13) đã được phát triển để cải thiện mức độ ồn của ổ trục cũng như thép có hàm lượng nitơ cao để có khả năng chống ăn mòn cao hơn. Đối với môi trường ăn mòn cao hoặc nhiệt độ khắc nghiệt, giờ đây khách hàng có thể chọn từ nhiều loại vòng bi thép không gỉ cấp 316, vòng bi hoàn toàn bằng gốm hoặc vòng bi nhựa làm từ nhựa acetal, PEEK, PVDF hoặc PTFE. Khi in 3D được sử dụng rộng rãi hơn và do đó tiết kiệm chi phí hơn, chúng tôi nhận thấy khả năng sản xuất vòng bi không đạt tiêu chuẩn với số lượng nhỏ ngày càng tăng, điều này sẽ hữu ích cho các yêu cầu khối lượng thấp của vòng bi chuyên dụng.

Bôi trơn

Lubrication may have garnered the most attention. With 13 per cent of bearing failure attributed to lubrication factors, bearing lubrication is a fast-evolving area of research, supported by academics and industry alike. There are now many more specialist lubricants thanks to a number of factors: a wider range of high-quality synthetic oils, a greater choice of the thickeners used in grease manufacture and a greater variety of lubricant additives to provide, for example, higher load capabilities or greater corrosion resistance. Customers can specify highly-filtered low noise greases, high speed greases, lubricants for extreme temperatures, waterproof and chemically-resistant lubricants, high-vacuum lubricants and cleanroom lubricants.

Computerised analysis

Another area where the bearing industry has made great strides is through the use of bearing simulation software. Now, bearing performance, life and reliability can be extended beyond what was achieved a decade ago without undertaking expensive time-consuming laboratory or field tests. Advanced, integrated analysis of rolling element bearings can give unrivalled insight into bearing performance, enable optimal bearing selection and avoid premature bearing failure.

Advanced fatigue life methods can allow the accurate prediction of element and raceway stresses, rib contact, edge stress, and contact truncation. They also allow full system deflection, load analysis and bearing misalignment analysis. This will give engineers the information to modify the bearing design to better accommodate the stresses resulting from the specific application.

Another clear advantage is that simulation software can reduce the amount of time and resources spent on the testing phase. This not only speeds up the development process but also reduces the expenses in the process.

It's clear that new materials science developments along with advanced bearing simulation tools will provide engineers with the insight required to design and select bearings for optimum performance and durability, as part of a whole system model. Continued research and development in these fields will be crucial in ensuring bearings continue to push the boundaries in the years to come.