铁姆肯中国官方网站(nba中国官方网站)

2023-10-17 23:24:54
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铁姆肯开创新转动产品 超越轴承谈轴承效率

几年前,坐在 Ryan Evans 对面的汽车制造商客户提出了一个很不寻常的要求。“他想知道我们如何能够准确预测我们的轴承在他们的应用中的功耗。”Evans 说道。他目前负责铁姆肯公司的轴承研发工作。铁姆肯公司的 SYBER 轴承性能预测软件不仅可以用来进行轴承选型分析,还能用于估算扭矩和功耗,但对于该客户的应用,该客户似乎想要获得更可靠的预测结果。

轴承的功耗涉及许多学科 —— 从流体力学到固体力学、热力学和热传递等等。铁姆肯公司产品基础科学家 Bill Hannon 说道:“这要研究物质(无论是钢还是液体)的性质在摩擦接触中遇到高压、高速和高温时会发生怎样的变化。”

例如,某个圆锥滚子轴承中可能包含 15 个滚子,这些滚子就是接触点。如需计算扭矩,您必须考虑所有这些不同的接触点会如何响应特定应用的载荷和速度 。例如,材料是否会在这些接触点下变弯曲,或者它们之间的润滑油是否会受到剪切效应。

“要考虑上述所有因素,进而得到轴承的总功耗或扭矩性能,将是一项让人望而生畏的工作。”Evans 说道。

超越轴承谈轴承效率

然而,类似的客户要求不断涌现。“我们的客户面临着提高燃油效率的压力。”Evans 说道。从拖拉机到送货卡车再到豪华轿车,各类制造商都开始转向电动汽车。为了最大限度地减少电池重量并最大限度地延长车辆的行驶里程,他们必须要将机器中每个点的摩擦降至最低。

轴承效率就是其中之一,而铁姆肯公司几十年前就开始设计节能轴承。1975 年美国企业平均燃油经济性 (CAFE) 法规要求提高燃油效率标准,铁姆肯公司的节油轴承在传统和混合动力汽车设计中发挥了重要作用。

铁姆肯公司的高级产品开发工程师 Bob Sadinski 曾与客户就动力传动系统的设计展开直接合作,协助开发铁姆肯公司的节油轴承 (ePDFE) 。

他说道:“在铁姆肯公司,我们一直关注轴承转动过程中的摩擦情况和能量损失。为了进一步提高轴承效率,我们需要了解整个系统,包括客户的润滑系统。”

了解流体的性质

“客户希望使用重量更轻、粘度更低的润滑剂,但是这样会带来硬件上的问题。”Sadinski 说道。为了帮助客户优化轴承润滑剂组合,以实现最高的效率,铁姆肯公司团队需要将轴承技术与流变学研究结合起来。流变学是物理学中研究液体流动的一个分支。

Hannon 说道:“当我拿手沾上一些润滑油时,我可摩擦手指进行感受。我觉得它柔软而轻盈。但在轴承内,就完全不是这样。当滚动体与滚道相遇时,接触压力非常大,油膜很薄,润滑油几乎会变为固体。”

换句话说,随着接触点的作用压力、温度和剪切速率增加到极端水平,润滑油的粘度或流动阻力会发生奇怪的改变。更糟糕的是,石油化工在过去十年中发生了巨大变化。“以前只有少数几种粘度调节剂,而现在有数百种之多。”Hannon 说道。

要预测轴承效率,就要了解每种应用中确切液体、润滑油或润滑脂的性质。Hannon 表示,在一个理想的环境中,应用工程师能够测量三千兆帕或每平方英寸435,000 磅压力下的润滑剂性能。

他说道:“没有人能做到这一点。世界上很少有实验室可以测量大于一千兆帕的数值。”

此外,他表示,工程师还需要了解润滑油粘度是如何随着作用压力、温度和剪切力而变化的。“我们知道,世界上只有三个地方可以做到这一点。”Hannon 说道,即:佐治亚理工学院 (Georgia Tech),位于法国里昂的法国国立应用科学学院 (INSA) 以及现在的铁姆肯公司。

一间可供科学家观察润滑脂的实验室

Hannon 表示,铁姆肯公司的流变学实验室所依据的理论是,让公司能够利用物理学原理来改进扭矩预测模型。为检验这一理论,研发团队要求 Georgia Tech 的研究人员测量两种油的粘度。随后,铁姆肯公司的研究人员将测量结果输入到他们的模型中,事实证明他们确实可以做出更精确的轴承效率预测。

“就在那一刻,我们决定进行投资。”Hannon 说道。如今,铁姆肯公司的流变学实验室配备了两台落体粘度计,可在各种压力和温度下测量粘度和密度。借助库艾特粘度计,我们的团队还能测量润滑剂对高剪切速率的反应。

Hannon 还表示,该实验室还拥有一些非常实用的设备,包括:一台傅里叶变换红外光谱仪,可帮助我们的团队识别未知流体;一台能量色散 X 射线光谱仪,可帮助我们的团队识别液体中对设备有磨损的成分;一台卡尔费休滴定装置,可检测油中的水分;以及其他一些“让我们能够分析润滑脂的设备”。

让理论推动模型

使用这些设备,Hannon 和 Sadinski 可以测量单个流体并使用数据建立新的数学模型,让他们能够预测多维空间内无限范围的条件。

“我们已经回归流体力学原理,因此是理论促成我们模型的建置。”Hannon 说道。从第一原理层面研究事物让我们的团队能够预测摩擦,而不仅仅是测量摩擦。与此同时,他认为:“借助流变学实验室,我们将能更接近现实,减少假设,进而便能让我们的模拟更接近实际应用条件。”

Evans 说道:“这些新的测量技术让我们能够以前所未有的方式进行润滑油测量。我们将这些数据插入到数学模型中,然后便能帮助我们预测轴承中的流体在高压和高剪切条件下的表现。这些信息使我们能够更好地预测整体扭矩或功耗性能。”

从实验室到客户设计表

在研发团队将新的数学模型添加到铁姆肯公司的 SYBER 系统后,世界各地的应用工程师都可进行更准确的功耗估算。“SYBER 帮助我们从实验室获取信息和知识,然后再传递给客户。”Evans 说道。

Hannon 和 Sadinski 一直与润滑剂制造商保持密切联系,而润滑剂制造商对各种流体的接受程度越来越高。Hannon 说道:“如此一来,日后或许能够做到润滑剂与轴承配对使用。在流变学实验室,我们确信可以做到这一点,所以现在我们所有人都在为此努力,包括润滑剂制造商、轴承制造商和客户。”

Sadinski 指出,铁姆肯公司的整个动力传动产品系列都将能受益于流变学实验室。“它开启了我们帮助客户应对整个系统的能力,而不仅仅只是为客户提供轴承解决方案。”

Hannon 也这样认为。他说道:“十年前,客户想购买的是一个轴承。而今天,他们想购买的是一套系统。他们想知道,您的轴承将如何配合这种润滑剂、这个密封件、这个齿轮?”借助流变学实验室的新模型和数据,工程师可以更好地了解各个部分将如何协同工作,然后与客户分享相关信息。

客户很高兴有机会能够进一步优化他们的设计。Evans 说道:“通过这些方法,我们在预测轴承性能时充满信心,并且信心远胜从前。几乎所有铁姆肯公司设计的轴承和机械动力传动产品都依靠润滑来实现良好的表现。我们所做的一切几乎都得益于这项工作”。

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美国铁姆肯轴承

TIMKEN 品牌介绍

TIMKEN(铁姆肯)公司是全球领先的优质轴承、合金钢及相关部件和配件制造商。TIMKEN轴承生产二百三十种类型、二万六千个不同规格的圆锥滚子轴承,它们被广泛应用于世界各国。作为一家百年历史的世界领先制造商,其高品质的轴承、合金钢以及相关产品和服务无处不在,不论是陆地、海洋还是太空。 拥有一支全球27,000名员工的团队,52家工厂、100家销售办事处、9家技术中心和14家分销中心,遍布全球27个国家和地区。

瑞典SKF轴承

SKF 品牌介绍

SKF的全称是“Svenska Kullager-Fabriken”中文音译名称为“斯凯孚”;SKF集团总部设立于瑞典哥特堡,是轴承科技与制造的领导者。 Sven Wingquist在1905年发明了双列自动对心滚珠轴承,随即于1907年创立Svenska Kullargerfabriken瑞典滚珠轴承制造公司,简称SKF,不断发展,服务世界。 SKF执世界滚动轴承业之牛耳,经营的触角已遍及全球,业务遍及世界130个国家,每年生产五亿多个轴承,销售网遍布全球。 此外,SKF集团亦持续致力于轴承工业的研究与发展,平均每两天就有一项新的专利问世。 SKF集团也是第一家通过ISO14001环保认证的轴承公司,此项认证涵盖17个国家共60多个制造单位。SKF在全球的轴承行业,保持领导地位的同时,多年来努力不懈的开发多个领域的技术,产品和服务,已发展成为真正以供应解决方案为主导的轴承企业,为用户创造更大的价值。

德国舍弗勒轴承

FAG 品牌介绍

FAG品牌属于德国舍弗勒集团(SCHEAFFLER)旗下,该集团是全球范围内生产滚动轴承和直线运动产品的领导企业,也是汽车制造业中极富声誉的供货商之一。集团在全球大约有65,000名员工,在超过50个国家有超过180个分支机构,2009年销售额约为73亿欧元。 今天,FAG轴承已成为在机械制造业、汽车工业和航空航天技术中的领导品牌之一。在世界主要工业国家,都有FAG轴承的公司、分支机构和销售代理。 FAG轴承主要应用领域:航空工程、金属切削机床、钢铁加工设备、转炉、铸造设备、轧机、机械传动设备、造纸机械、水泥机械、磨机、矿山机械、工程机械及振动机械、环保设备、风力发电设备、船舶、天线及雷达、纺织机械、包装机械等。

德国依纳轴承

INA 品牌介绍

INA轴承公司隶属于舍弗勒集团旗下的德国INA轴承公司,成立于1946年,总部位于德国的纽伦堡。德国INA轴承公司自成立以来,一直致力于产品的创新,以满足客户之所需,并提供高质量的保证,使之成为全球滚动轴承首要供应商以及汽车制造商公认的合作伙伴。随着市场需求量的不断加大,在精密滚子轴承方面部分产品由合作伙伴——德国IDC轴承公司代工。 目前,INA轴承公司拥有30多家生产厂,三万多名员工,开发的广泛产品有:滚动轴承,滑动轴承,直线导轨系统,高精密产品,发动机零部件。

美国道齐剖分轴承

DODGE 品牌介绍

道齐DODGE源自于美国,拥有超过140年历史的机械动力传输产品的设计和制造经验,是北美带座轴承第一品牌,同时也是全球带座轴承的技术领导者,是其他带座轴承品牌的参照标准。道齐DODGE通过遍布全球的生产,销售和服务网络,为客户提供高品质、高附加值的产品和服务。

道齐DODGE产品提供业内所需的完整的带座轴承,齿轮箱,联轴器等产品,适用于矿山、港口、冶金、水泥、物料输送、造纸及林业、食品及饮料、空气输送、谷物输送、石油化工、制药、风机等多种行业。道齐DODGE产品提供的不仅仅是动力,更是最广泛的机械产品--我们致力于提供最积极的服务和最完善的支持,希望成为您最可靠的合作伙伴。

韩国三益直线轴承

SAMICK 品牌介绍

SAMICK是韩国的轴承品牌,中文翻译为:三益、三比克。主要生产直线轴承。 SAMICK直线轴承是与淬火直线传动轴配合使用。SAMICK直线轴承产品广泛用于精密机床、机器人、半导体、电动工具、运动器材、木工机械、食品机械、医疗机械、光学仪器、汽车制造装置、自动化设备、激光雕刻、印刷机械、电子工业、人造板机械、造纸机械、定位承载装置、输送(制造搬送)装置、包装机械等行业。

法国SNR轴承

SNR 品牌介绍

法国SNR轴承原是法国一品牌,品质比较好,是进口轴承性价比很高同时也是较有名气的一个轴承品牌,如今己被日本NTN收购。 销售网络覆盖全球100多个国家,轴承产品广泛应用于汽车工业、航空航天业、机床、钢铁冶金、造纸、食品等工业领域。 主要客户有:波音, 奔驰,宝马, 空客, 奥迪,大众,菲亚特,尼桑,阿尔斯通,迅达电梯, 博士力士乐等。

韩国SBC导轨花键

SBC 品牌介绍

SBC是一家专业从事自动化配件所必需的直线导轨的公司。 SBC产品主要包括直线滚动SBC直线导轨、滚珠丝杠、滚珠花键、直线轴承以及相关组合部件等直线运动系列产品,广泛应用于机床、加工中心、汽车、橡胶、包装、工业机器人、半导体制造装置、医疗器械等行业。

德国GRW微型精密轴承

GRW 品牌介绍

德国GRW公司是世界上最大的微小型精密轴承生产商之一,公司成立于1942年,总部位于德国巴伐利亚州维尔茨堡。经过70多年的发展,目前已经拥有员工500余人,服务于世界各国的轴承用户。 GRW公司全称“GRW高精密球轴承公司”,简称“GRW公司”,是德国知名的球轴承及组件制造商。GRW德国公司成立后不断发展,目前在捷克设立了生产工厂,并收购成立了美国的营销子公司。

美国MRC冶金业轴承

MRC 品牌介绍

美国MRC公司是专门从事冶金设备设计和制造的世界著名公司,至今已有百年历史,在线、棒材轧机和油膜轴承的制造业内居于世界领先地位。目前,全世界80%以上的高速线材轧机和油膜轴承均由MRC公司提供。 MRC专用轴承性能稳定,适用于高温工作环境钢厂使用。

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