关于轴承的发展史你了解多少?探究中国及世界的轴承发展演变历程
发布时间:2024-09-23字号:大中小 来源:BB平台德甲狼堡合作伙伴
轴承是机械传动轴的支承,是实现主机性能、功能与效率的重要保证,被誉为机器的“关节”。其基本功能是传递力和运动,减少摩擦损失。
尽管轴承只作为各种主机支承元件,但由于品种繁多、加工精密、尺寸范围大,所以轴承工业是机械工业中一种特殊的独立产业,并已形成了完整的工业体系。到目前为止,全世界已生产轴承品种5万种以上,规格多达15万种以上。最小的轴承内径已小到0.15~1.0mm,重量为0.003g,最大的轴承外径达40m,重340t。
1997年世界轴承总产量超过100亿套,总销售额约300亿美元,其中北美、日本、西欧占世界轴承产量的78%,美国、日本、德国已形成世界三大轴承市场。
一些世界著名的轴承公司,如瑞典的SKF公司、德国的FAG公司、日本的NSK公司、美国的TORRINGTON公司等,在世界500家大公司中均榜上有名。
(据美国《财福》杂志1994年报道,在世界500家大企业中,SKF排387位、NSK排404位、TORRINGTON公司的母公司英格索尔·兰德公司排在369位)。
不要以为这么高端的器件是近现代的产物,不,轴承在地球上已经存在8000年了。
陶轮是一个装有直立转轴的圆盘,把和好的陶土或粗坯放在陶轮的中央,使陶轮转动,同时用手捏陶土或用工具使陶土成形并使坯面光洁。陶轮就其旋转速度又分为快轮和慢轮,当然了,快轮是在慢轮的基础上发展起来的。根据最新的考古记录,8000年前慢轮就已经诞生了,或者说已经进化了一阶段了。2010年3月跨湖桥文化遗址发现木质陶轮底座,证实了中国的陶轮技术先于西亚两河流域2000多年,也就是说中国比西亚更早开始利用轴承,或是说利用轴承的原理。
这个木质陶轮底座像个梯形圆台,上台面中心位置有一个凸起小圆柱,它就是陶轮转盘用的轴。转盘通过圆台上的轴来支撑旋转,这是现在已发现的最早的轴承原型。
此后过了2000多年,距今6000年的古埃及启动了浩瀚的金字塔修建工程。修建过程中,古埃及人在撬板下放置一排木杆,利用木杆的滚动使重物移动,人们叫它木伦运输。
这与现代直线运动轴承使用的是用一种工作原理,只不过有时用球代替滚子。后来人们发现用直径大的木轮运输速度更快,于是木轮的直径慢慢的变大,逐渐演变成带轴的轮子,这便形成了最早的车轮雏形。当然,车轮也是我们中华民族的发明。
辖在古代解释为“车轴端键”。用于古车上,它相当于我们现在所说的销钉,穿过轴端,可以将车轮“辖”住,使车轮轴向固定;而“脂”指润滑剂,“还”即回家,“迈”就是快。
这几句诗译成现代汉语,就是:用油脂,将车轴润滑,在轴端,把销钉检查,驱车远行,送我回家 。快快地赶到家乡卫啊!切莫让我问心有愧。
直到距今2200年,由于周、秦、汉朝对轴承技术发明和应用的广泛实践,在秦汉时代的一些重要文化典籍中,对这种器件已经有了明确的记载,并且有了专用名词,很常见的有“轴”、“釭”、“锏”等,后来又逐渐发展为“轴受”(见《说文解字》)。现在日语中对轴承的文字表达仍为 “轴受”。
由于周、秦、汉朝对轴承技术发明和应用的实践,到秦汉时代的一些重要文化典籍中,已记载并常常使用涵明确,书写成熟的有关轴承专用词语,其中很常见的有“轴”“釭”“锏”等单词以及“轴受”等主谓词(见《说文解字》)。当代日本的轴承文字表达仍为 “轴受”,秦代文字书写小篆中,就有 轴、承、釭、锏。汉代文字本义解释, “轴”持轮也,“承”奉也,受也, “釭”车毂中铁也,“锏”车轴铁也, 可见秦汉时代已确立了轴承文化理念和 文字形式。
简仪是由浑仪简化而来的。浑仪是大多数都用在天象观测的伩器,它的零部件可以分成支撑零件和运动零件两部分。支撑零件包括水趺、龙柱、天经双环、赤道单环,还有水趺中心的天柱等。下图形象地显示了浑仪的主要支撑装饰零件。
清末的洋务运动对中国机械工业的发展起了一定的作用,对轴承制造也有影响。2002年12月,中国轴承技术考察团前往欧洲考察,在瑞典SKF轴承展览馆里发现了一套中国清代的轴承。这是一套滚子轴承,制造精细,套圈、保持架、滚子都和现代的轴承极为相似。据产品说明介绍,这套轴承是 “19世纪某个时候,中国制造的滚动轴承”。
我国现代轴承工业从清朝末年开始萌芽,经过了漫长的停滞阶段,直到解放后才得以发展。2018年,我国轴承行业已发展1400多家规模以上企业,其中滚动轴承的年产量215亿套,出口61.8亿套。我国轴承产业规模位居世界第三位,市场占有率约为全球市场的20%。
20世纪90年代到21世纪初的十多年,是我国轴承产业加快速度进行发展的阶段,最近一段时间先后建成浙江东部、长三角、辽宁瓦房店、山东聊城、河南洛阳5个产业集聚区。
我国轴承工业发展迅速,同时也拥有与其他工业产业相同的瓶颈——大而不强。中国在中低端轴承领域早已是全球最大的生产和销售基地,但在高端轴承领域却少有发言权。国际上高端轴承产品及制造技术基本上被瑞典、德国、日本、美国所垄断,我国每年进口轴承40亿美元左右,其中70%为民用高端轴承。
1889 年美国开办了ND轴承厂(现为通用汽车轴承公司新第泊桥海特轴承部),欧美其它大型轴承企业大多数都在二十世纪初叶奠定了今天的基础。日本轴承工业形成于欧美之后;
1910年瑞典SKF公司向日本提供样品,使轴承第一次单独在日本露面。其后,日本NSK、NTN等轴承公司先后于1914年和1918年建立
第三世界国家的轴承工业起步更晚,与其整个科学技术和机械工业一样,处于相对落后的局面。
当时,轴承发明、应用虽然已有一段时间,而轴承的工业化生产则从无到有,刚刚起步,相当幼稚。
1、生产规模极小,一个大厂也只有十几人到几百人,日产量不过几套到几百套,属于手工作坊式生产;
4、品种极少,用途十分有限。当时轴承生产技术只掌握在英国、德国、瑞典、美国等少数企业手中。
第二阶段,即世界轴承工业的成长阶段,时间大约是在第一次世界大战结束至第二次世界大战以后。
两次世界大战刺激了军事工业的发展,轴承在军事工业中的地位日益提高,加之科学技术快速的提升,一战后的短暂稳定和二战中的军 火急需,促使世界轴承工业迅速发展。
1、生产规模急剧扩大,产量迅速提高,主要轴承生产国家年产量超过3500万套;
4、轴承品种增加,大范围的使用在汽车、飞机、坦克、装甲车、机床、仪器、仪表、缝纫机等众多领域。
经过二次世界大战以后,人们迎来了和平时代,国际经济复苏繁荣,使人类开创了和平发展的新纪元。
伴随航空航天、核能工业、电子计算机、光电磁仪器、精密机械等高新技术的快速的提升,体现当代科学技术水平的世界轴承工业进入一个全面革新制造技术,快速地发展品种,轴承精度、性能、寿命日益成熟完善的历史新时期。
1、轴承企业规模超级化、集团化,形成了超千逾万人的大规模的公司集团和跨国公司,如日本的NSK、NTN、N MB,瑞典的SKF,美国的TIMKEN、德的FAG等;
2、轴承产量猛增。五十年代初期,世界轴承总产量不过9亿套,六十年代初已达18亿套,七十年代初为40亿套,八十年代初上升到70亿套,九十年代后期已超过100亿套;
3、轴承品种繁多,用途日益广泛。既有传统的单列、双列、多列球轴承,圆柱滚子轴承、滚针轴承、圆锥滚子轴承等,又有万向节轴承、超薄壁轴承、空气轴承,各种在高速、高温、低温、防磁、耐腐蚀等特殊工况下使用的专用轴承等等;
4、设备先进,自动化程度高,测试手段完善,工序间电脑管理,少人无人操作,技术水平高,生产效率高。如日本NTN公司的盘田制作所球轴承厂有自动线、轴承材料高级化、复合化、多样化,因而轴承质量有较大提高。轴承材料不仅包括高碳铬钢、渗碳钢、不锈钢、耐热钢、工具钢等金属材料,并且还有陶瓷、塑料、石墨和碳纤维等非金属材;
6、轴承国际贸易空前发展。可以说世界轴承工业促使所有使用轴承的工业、行业,领域发展繁荣起来,对于全世界经济和人类社会进步做出了巨大贡献。
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