手指陀螺里面的轴承供应链是一个很成熟的供应链了。在手指陀螺(HandSpinner)最近成为网红之后,今天无论你是谷歌手指陀螺还是百度这个爆款,搜索引擎里面的点击率都非常高:
很多人问我为何这么无聊低门槛的东西一下子风靡全球,有点不可思议更多的是不可理喻。这个问题见仁见智但和当下的电商的火爆肯定有非常亲密的联系。但今天我深度分享的重点是这个爆款背后的轴承供应链,一个相当成熟但依然有很多技术难点未攻克的行业。
轴承(bearing)香港人俗称啤令(音译)、台湾则称培林,机械专有用词;故名思义,是承托转轴(rotatingaxle)、或直线运动轴(linearlymovingshaft)的机件部份,在机械中起到支撑旋转体或直线来回运动体的作用。当其他机件在轴上彼此产生相对运动时,用来保持轴的中心位置及控制该运动的机件,就称之为轴承。其英文造字复数词bearings又可专门解作走珠,正是绝大部份构成整个轴承,用作可与转轴互相滑动,及使转轴转动时产生的摩擦力减至最低的部件。然而其取义实主要源自其动词tobear“承担、承托”的意思。(来自维基百科解释)
轴承的起源:
公元前8世纪左右的,古美索不达米亚人已经懂得利用现代滚动轴承的基本原理。下面的图画,来源于美索不达米亚浮雕。
其后,中世纪的天才画家达芬奇设计出了与近代轴承结构非常相近的滚动轴承,而18世纪工业革命中诞生的机械文明,促进了轴承的发展。
轴承的分类:
按照相对运动的接触形式分为:
l滚珠轴承
l滚针轴承
l圆锥滚柱轴承
l滑动轴承
l挠性轴承
l空气轴承
l磁悬浮轴承
l宝石轴承
l含油轴承
按运动元件摩擦性质的不同,轴承可分为滚动轴承和滑动轴承两大类。其中滚动轴承已经标准化、系列化,但与滑动轴承相比它的径向尺寸、振动和噪声较大,价格也较高。
滚动轴承一般由外圈、内圈、滚动体和保持架四部分组成,严格的说是由外圈、内圈、滚动体、保持架、密封、润滑油六大件组成。简单来说,只要具备外圈、内圈、滚动体就可定义为滚动轴承。按滚动体的形状,滚动轴承分为球轴承和滚子轴承两大类。
工业中常用的滚动轴承:
l深沟球轴承:最具代表性的滚动轴承,一般承受纯径向载荷,也可同时承受较小的轴向载荷。
l滚子轴承、滚针轴承
l调心球轴承,调心滚子轴承
l角接触轴承
l推力轴承、推力圆柱滚子轴承
l直线轴承
l关节轴承
l冲压轴承
l杆端轴承
l液态轴承
(图片来自NSK
G20CrNiMo
G20CrNi2Mo
G20CrNiMo
G20Cr2Ni4
G20Cr2Mn2Mo
G20CrMo用于制作汽车、拖拉机的承受冲击载荷的滚子轴承;
G20CrNiMo同G20CrMo;
G20CrNi2Mo用于制作承受载荷较大的滚子轴承;
G20CrNiMo同G20CrNi2Mo;
G20Cr2Ni4用于制作轧钢机和承受重载荷冲击的特大型轴承;
G20Cr2Mn2Mo同G20Cr2Ni4.
不锈轴承钢
抗腐蚀
抗生锈
9Cr18
9Cr18M
GCr18Mo
用于制作要求耐磨蚀、高温下抗氧化的轴承。蒸气、水、海水、蒸馏水和硝酸等腐蚀介质中工作的防锈轴承。例如水坝闸门、水利机械、海洋船舶、化工和石油机械、矿井机械及航海仪表等轴承。
高温轴承钢
耐高温
G8Cr4M04V
工作温度℃的高温轴承
防磁轴承钢等特殊轴承钢
防磁化等特殊性能
G52合金
G60合金
自润滑石墨钢
适用于有防磁和抗特殊介质腐蚀的轴承
为了满足以上对动轴承的性能的要求,对轴承钢材料提出了以下一些基本的性能要求:
1)高的接触疲劳强度,
2)热处理后应具有高的硬度或能满足轴承使用性能要求的硬度,
)高的耐磨性、低的摩擦系数,
4)高的弹性极限,
5)良好的冲击韧性和断裂韧性,
6)良好的尺寸稳定性,
7)良好的防锈性能,
8)良好的冷、热加工性能。
轴承钢的技术标准:
轴承钢生产主要执行GB/T-2标准和适应于精锻轴承用户要求的莱钢GCr15JD质量协议,其中GCr15JD协议质量要求严于GB/T-2标准,GCr15JD要求氧含量≤10ppm、中心偏析级别≤1.0级、成分控制、定尺和尺寸偏差等均严于GB/T-2标准。
轴承在工作时承受着极大的压力和摩擦力,所以要求轴承钢有高而均匀的硬度和耐磨性,以及高的弹性极限。对轴承钢的化学成分的均匀性、非金属夹杂物的含量和分布、碳化物的分布等要求都十分严格,是所有钢铁生产中要求最严格的钢种之一。年国际标准化组织ISO将一些通用的轴承钢号纳入国际标准,将轴承钢分为:全淬透型轴承钢、表面硬化型轴承钢、不锈轴承钢、高温轴承钢等四类共17个钢号。
有的国家增加一个类别为特殊用途的轴承钢或合金。我国已纳入标准的轴承钢分类方法与ISO相似,分别对应为高碳铬轴承钢、渗碳轴承钢、不锈耐蚀轴承钢、高温轴承钢四大类。近五十年来我国还在轴承钢钢种及其轴承用材料方面,如无铬轴承钢、中碳轴承钢、特殊用途轴承钢及合金、金属陶瓷等取得了很大的进展。
4轴承钢主要生产公司
l日本山阳特殊钢厂
l瑞典SKF公司
l美国Timken公司
l德国蒂森克虏伯公司
l大连特钢
l上钢五厂
l兴澄特钢
l中信特钢(占了国内轴承钢市场的40%左右)
l山东寿光巨能特钢
l东特
l本特
...等等
轴承钢的上游市场主要是以其原材料铁矿石为主的原产地国家和地区。下游是轴承行业。我国轴承钢产量世界第一,但一些特殊钢我们需要进口,和世界最高水平依然有距离。今后我国轴承钢的发展方向为:高品质,高性能和均质化。特别是航空航天,高铁,光伏等高科技领域需要的精密轴承材质是我们需要不断攻克的难题。
最后,介绍一下有关轴承发展所面临的课题(来自NSK卡介苗疫苗中西医诊疗白癜风
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