Le roulement est un élément central indispensable dans les équipements mécaniques.Sa fonction principale est de supporter les rotateurs mécaniques, de réduire le coefficient de frottement et d'assurer la précision de la rotation.C'est le produit de la théorie de la physique mathématique et d'autres disciplines, telles que la science des matériaux, la technologie de traitement thermique, l'usinage de précision et la technologie de commande numérique.Qu'il s'agisse d'avions, d'automobiles, de chemins de fer à grande vitesse ou de machines-outils de haute précision, les roulements sont généralement nécessaires pour toutes les pièces rotatives.
Lorsque d'autres pièces se déplacent les unes par rapport aux autres sur l'arbre, les pièces utilisées pour maintenir la position centrale de l'arbre et contrôler le mouvement sont appelées roulements.Il peut être utilisé pour le roulement mutuel des arbres rotatifs afin de minimiser le frottement généré lors de la rotation des arbres.
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Le premier roulement à mouvement linéaire est une rangée de poteaux en bois placés sous le patin.Cette technologie remonte à la construction de la pyramide de Kavla, bien qu'il n'y ait aucune preuve claire.Les roulements à mouvement linéaire modernes utilisent le même principe de fonctionnement, mais ne remplacent les rouleaux que par des billes.
Des arbres de roues et broches de machines-outils à usage intensif aux pièces d'horlogerie et de montres de précision, les roulements rotatifs sont nécessaires dans de nombreuses situations.Le palier rotatif le plus simple est le palier lisse.Cette conception a ensuite été remplacée par des roulements, qui ont remplacé la douille d'origine par de nombreux rouleaux cylindriques.Le premier roulement à billes mis en service a été inventé par l'horloger John Harrison en 1760 pour la fabrication de la minuterie H3.
Les premiers exemples de roulements à billes ont été trouvés sur un ancien navire romain sur le lac italien Nami.Un roulement à billes en bois a été utilisé pour supporter la table tournante.Le navire a été construit en 40 av.Parmi les divers facteurs immatures des roulements à billes, l'un des plus importants est que les billes entreront en collision les unes avec les autres, provoquant une friction supplémentaire.
Le premier brevet sur les chemins de roulement à billes a été obtenu par Philip Vaughn en 1794. En 1883, Friedrich Fisher a proposé d'utiliser des machines de production appropriées pour broyer des billes d'acier de même taille et de rondeur précise, ce qui a jeté les bases de la création de l'industrie des roulements.En 1907, Sven Winquist de l'usine de roulements à billes SKF a conçu le premier roulement à billes auto-aligneur moderne.
Selon la forme de contact du mouvement relatif, les roulements sont divisés en roulements à billes, roulements à aiguilles, roulements à rouleaux coniques, roulements à glissement, roulements flexibles, roulements à air, roulements à lévitation magnétique, roulements à pierres précieuses et roulements à huile.
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Bien que le roulement soit de structure simple et puisse être fabriqué par de nombreux petits ateliers, il a un contenu technique élevé et peut même être utilisé comme un étalon important pour mesurer la force technologique et industrielle d'un pays.De nos jours, les pays les plus puissants du monde dans les domaines de la science, de la technologie et de l'industrie sont tous des pays puissants en matière de R&D et de fabrication de roulements.
Plus de 70 % du marché mondial des roulements est occupé par les dix premières sociétés multinationales du groupe de roulements, dont 23 % aux États-Unis, 21 % dans l'Union européenne et 19 % au Japon.Le marché mondial des roulements est essentiellement dominé par cinq sociétés, dont NSK au Japon, SKF en Suède, FAG en Allemagne et Timken aux États-Unis.
Dans le même temps, le marché haut de gamme de l'industrie mondiale des roulements est monopolisé par les entreprises ci-dessus, tandis que le marché bas de gamme est principalement concentré en Chine.Cependant, les ventes des 10 plus grandes entreprises de roulements en Chine, telles que l'arbre de roulement, ne représentaient que 24,7 % de l'industrie totale, et la concentration de la production des 30 premières entreprises n'était que de 37,4 %.
Ces dernières années, l'industrie chinoise des roulements a formé un ensemble complet de systèmes industriels indépendants et complets.Que ce soit de la production de roulements aux ventes de roulements, la Chine est entrée dans les rangs des plus grands pays de l'industrie des roulements, se classant au troisième rang mondial.Les données montrent qu'en 2017, le principal revenu d'entreprise des entreprises au-dessus de la taille désignée dans l'industrie chinoise des roulements était de 178,8 milliards de yuans, et la production de roulements était de 21 milliards d'ensembles.Il peut produire des roulements de plus de 90 000 variétés et des spécifications allant de 0,6 mm de diamètre intérieur à 11 m de diamètre extérieur.
De 2006 à 2017, la croissance des exportations chinoises de roulements a été relativement stable et le taux de croissance a été supérieur à celui des importations.L'excédent commercial entre les importations et les exportations a affiché une tendance à la hausse.En 2017, l'excédent commercial a atteint 1,55 milliard de dollars américains.Par rapport au prix unitaire des roulements d'importation et d'exportation, la différence de prix entre les roulements d'importation et d'exportation en Chine a été importante ces dernières années, mais la fourchette de différence de prix a diminué d'année en année, reflétant que bien qu'il existe encore un certain écart entre le contenu technique de l'industrie chinoise des roulements et le niveau avancé, il rattrape son retard.Dans le même temps, cela reflète la situation actuelle de surcapacité des roulements moyens et bas de gamme et de capacité insuffisante des roulements haut de gamme en Chine.
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Les équipements haut de gamme tels que les trains à grande vitesse, les gros avions et les armes de transport lourd ont tous besoin de roulements haut de gamme.Pour répondre aux exigences des roulements haut de gamme en précision, performance, durée de vie et fiabilité, la haute qualité et la fiabilité des matériaux des roulements sont des facteurs décisifs.
Maintenance roulement de ventilateur moteur F110
En raison de la rotation à grande vitesse des objets, diverses parties du roulement doivent supporter des contraintes variables et des effets à haute fréquence.Généralement, la pression par unité de surface peut aller jusqu'à 1500 à 5000 N par millimètre carré.Sous l'effet de ces facteurs, le roulement est sujet à la fatigue sous contrainte, ce qui provoquera un pelage par fatigue, faisant perdre au roulement son rôle.Dans le même temps, le roulement doit également supporter la force centrifuge, le frottement, les températures élevées, la corrosion et d'autres facteurs, ce qui rend également nécessaire la construction d'un bon roulement. Vous devez utiliser un bon acier.
Dans les quatre principaux composants du roulement mobile, à l'exception de la bague de retenue, les bagues intérieure et extérieure et l'élément roulant (bille, rouleau ou aiguille) sont tous composés d'acier à roulement.L'acier pour roulements, connu comme le 'roi de l'acier', est l'acier le plus exigeant dans la production d'acier.
La qualité de l'acier pour roulement dépend principalement des quatre facteurs suivants : premièrement, le contenu, la forme, la distribution et la taille des inclusions dans l'acier ;Le second est la teneur, la morphologie, la distribution et la taille des carbures dans l'acier ;Troisièmement, la cavité de retrait de la porosité centrale et la ségrégation centrale dans l'acier ;Quatrièmement, la cohérence de la performance des produits en acier portant.Ces quatre facteurs peuvent être résumés comme des indicateurs de pureté et d'uniformité.
Structure de carbure fin uniforme dans un acier à roulement haut de gamme et carbure fin uniformément réparti après traitement thermique
Parmi eux, la pureté exige que l'inclusion dans le matériau soit la plus faible possible, et la qualité de la pureté a un impact direct sur la durée de vie en fatigue du roulement ;L'uniformité nécessite que les inclusions et les particules de carbure dans le matériau soient fines et dispersées, ce qui affectera la déformation et l'uniformité de la structure après le traitement thermique dans la fabrication des roulements.
Le processus de fabrication des arbres dans notre pays est proche du meilleur niveau mondial, mais le matériau, c'est-à-dire l'acier à roulement haut de gamme, dépend presque des importations.
'PPM' est l'unité de teneur en oxygène dans la fabrication de l'acier, c'est-à-dire parties par million ou parties par million.D'une manière générale, dans la sidérurgie, l'acier de 8 PPM appartient au bon acier ;L'acier avec 5 PPM appartient à l'acier de qualité supérieure, qui est exactement ce dont les roulements haut de gamme ont besoin.
La R&D, la fabrication et les ventes d'acier pour roulements haut de gamme sont essentiellement monopolisées par les géants mondiaux du roulement Timken aux États-Unis et SKF en Suède.Il y a quelques années, ils ont établi des bases à Yantai et Jinan, Shandong, respectivement, pour acheter des matériaux bas de gamme en Chine, utiliser leur technologie de base pour fabriquer des roulements haut de gamme et les vendre sur le marché chinois à 10 fois le prix. .
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