高端軸承基礎理論研究現狀及分析
一)高端滾動軸承基礎理論研究現狀及分析
20世紀以前，滾動軸承的制造技術主要依靠經驗，很少有實際的理論指導，滾動軸承的
理論分析方法在20世紀中后期得到了長足的發展，理論的發展對滾動軸承的設計及制造具
有重大的指導作用。為滿足高端機床軸承在高速、高精度、高可靠性等方面特殊需求，圍繞
高端機床軸承開展的基礎研究工作包括:
(1)動力學分析技術
滾動軸承動力學分析研究軸承零件之間的運動和載荷關系。滾動軸承動力學的研究大
致分為四個階段:靜力學模型、擬靜力學模型、擬動力學模型和動力學模型。目前對軸承設
計計算中大部分采用擬靜力學模型及擬動力學模型。與其他滾動軸承分析模型相比動力學
模型理論上更加完善，但由于其復雜性，動力學方法在實際中應用較少。但近年來隨著計算
機技術的發展，基于純動力學仿真的計算方法在SKF等公司得到了應用。
(2)軸承材料及其熱處理技術
在高端軸承領域，我國軸承行業一直沒有擺脫國外的壟斷，最大的瓶頸之一就是軸承的
原材料，國產軸承鋼已經取得顯著進步，基礎材料形成了一定的體系，但與國外先進水平相
比，在鋼材純凈度、非金屬夾雜物細小彌散、碳化物均勻性等方面仍存在明顯差距，而這是保
證軸承產品長壽命及高可靠性的首要基礎條件。特別是特殊類型軸承鋼，材料的性能誤差
帶和國外產品還是有一定的差距。
對于特種軸承和高端領域的產品，國外公司90％以上是自己制造的特種鋼材，在實際
應用中取得了很好的效果。NSK通過潛心研究鋼材長壽命化技術，開發出長壽命、高性能
的主軸軸承材料:耐熱SHX鋼。SHX鋼即使在不能充分潤滑的條件下，也具有很好的抗
咬粘、耐磨性和長壽命。在航空領域，國外針對發動機主軸軸承專門研制了高性能材料，如
美國的M50NiL、CSS-42L，德國的 Cronidur30，俄羅斯的3347等專用特種軸承鋼。對于
高鐵用軸承，國外均采用高純凈度鋼材，歐洲軸承套圈和滾子均采用真空脫氣軸承鋼，日本