低摩擦滚动轴承可提高拖拉机和平地机的传动系效率

发布时间：2023-07-17 11:02:39

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舍弗勒集团为拖拉机和平地机开发了新型滚动轴承，提高了传动系的效率，减少了燃料消耗和车辆排放。拖拉机和平地机需要较高的驱动功率并在高速下运行，除了在各种可能的负载或速度条件下提供运行可靠性外，设计工程师现在还希望开发出更环保的轴承，从而降低燃料消耗，提高传动系的能效。

许多最新的拖拉机提供超过100千瓦的驱动功率，有些拖拉机的行驶速度高达80公里/小时，大多数平地机以高达40km/h的速度满负荷运行，这些类型的应用所需的高驱动功率通过变速箱和差速器传输，因此，通过专注于提高这两个关键传动系系统的效率，可以实现显著的燃油节约。

一、低摩擦轴承。“滚动轴承”和“能源效率”几乎是彼此相等的同义词，滚动轴承通常是为了节省能源而设计的，在需要机械工作或部件运动的情况下，滚动轴承可确保减少摩擦，从而提高能源效率。这就是为什么滚动轴承（一种普遍接受、经常使用的机器部件）是降低能源消耗的关键部件的原因。

起关键作用的不仅仅是选择最合适的轴承，滚动轴承的内部设计，例如保持架的设计，也会对轴承的性能和摩擦产生重大影响，其他设计方法包括使用减摩擦、耐磨材料和涂层，以及在批量生产期间在轴承的功能区域进一步提高表面质量等。

二、低摩擦圆锥滚子轴承。低摩擦圆锥滚子轴承在几何结构、表面结构和材料以及尺寸和运行精度方面进行了优化，因此，基本额定动载荷增加了20%，基本额定寿命延长了70%。对于特定的应用，现在可以选择更紧凑、更轻的圆锥滚子轴承轴承，从而进一步减少摩擦，优质材料的使用和特殊的热处理使轴承对固体颗粒和污染物（如沙子、泥土、灰尘和重粘土）具有更高的抵抗力。

此外，舍弗勒还为轴承滚道和滚子表面开发了一种改进的对数轮廓，以补偿高负载或未对准期间的应力峰值，由于优化了滚子表面和接触几何形状，即使在非常低的速度下也能形成弹性流体动力学润滑膜，与传统轴承相比，该膜允许轴承在初始启动期间承受高负载，并将摩擦扭矩降低75%。

三、摩擦优化串联角接触球轴承。舍弗勒的INA和FAG串联角接触球轴承可防止预紧损失，还可减少摩擦损失，因此，轴承提高了齿轮箱的效率，并能够实现显著的燃油节约。

与圆锥滚子轴承类似，角接触球轴承可以支撑轴向和径向载荷，然而，由于它们是点接触的，角接触滚珠轴承产生的摩擦较小，并且（与圆锥滚子轴承不同）没有滚子或肋滑动接触（这种接触会对摩擦产生不利影响）。

圆锥滚子轴承的点接触比线接触更容易润滑，因此角接触球轴承的运行摩擦比类似尺寸的圆锥滚子轴承低，双列角接触滚珠轴承的使用确保了能够达到所需的承载能力，同时摩擦扭矩低于具有相同承载能力的单列角接触球轴承。角接触球轴承的另一个优点是保持了预紧，可以确保轴承系统始终如一的高刚度。

四、摩擦优化串联滚珠轴承。创新的“滚珠轴承”是基于一个巧妙的想法和新颖的滚动元件与新的装配方法相结合的方式设计的。传统滚动元件或“滚珠”的所有未承受负载的区域都将被移除，这意味着球直径的15%在球的两侧被切掉。由此产生一种两侧都被压扁的球，比传统球窄30%。这节省了宝贵的设计空间，此外，滚珠滚子的非常纤细的形状以及专门开发的组装方法能够增加滚动元件的数量，从而可以实现高达90%的填充能力，在相同的设计空间中有更多的滚动元件会导致更高的额定载荷和相应的更长的使用寿命。