风机轴承种类.doc

1、风机轴承种类陈家健环工 1021004100028风扇轴承轴 承 类 型 是 指 风 冷 散 热 器 风 扇 所 使 用 的 轴 承 类 形 。 在 机 械 工 程 上 ， 轴 承 的 类 形 非 常 多 ，但 在 散 热 器 产 品 上 使 用 的 也 就 那 么 几 种 ： 使 用 滑 动 摩 擦 的 套 筒 轴 承 和 使 用 滚 动 摩 擦 的 滚珠 轴 承 以 及 两 种 轴 承 形 式 混 合 这 三 种 。 近 些 年 来 各 大 散 热 器 厂 商 在 轴 承 方 面 推 出 的 新 技术 ， 诸 如 磁 浮 轴 承 、 水 波 轴 承 、 磁 芯 轴 承 、 来 福 轴 承

2、等 也 都 是 对 上 面 着 基 本 形 式 轴 承 加以 改 进 而 成 ， 运 作 原 理 还 是 没 有 变 化 。 普 通 风 冷 散 热 器 上 主 要 使 用 含 油 轴 承 和 滚 珠 轴 承。 含 油 轴 承 是 使 用 滑 动 摩 擦 的 套 筒 轴 承 ， 使 用 润 滑 油 作 为 润 滑 剂 和 减 阻 剂 ， 初 期 使 用时 运 行 噪 音 低 ， 制 造 成 本 也 低 ， 但 是 这 种 轴 承 磨 损 严 重 ， 寿 命 较 滚 珠 轴 承 有 很 大 差 距 。而 且 这 种 轴 承 使 用 时 间 一 长 ， 由 于 油 封 的 原 因 (电 脑 散 热

3、 器 产 品 都 不 可 能 使 用 高 档 油 封， 一 般 也 就 是 普 通 的 纸 油 封 )， 润 滑 油 会 逐 渐 挥 发 ， 而 且 灰 尘 也 会 进 入 轴 承 ， 从 而 引 起风 扇 转 速 变 慢 ， 噪 音 增 大 等 问 题 ， 严 重 的 还 会 因 为 轴 承 磨 损 造 成 风 扇 偏 心 引 发 剧 烈 震 动。 出 现 这 些 现 象 ， 要 么 打 开 油 封 加 油 ， 要 么 就 只 有 淘 汰 另 购 新 风 扇 。 滚 珠 轴 承 改 变 了 轴 承 的 摩 擦 方 式 ， 采 用 滚 动 摩 擦 ， 这 一 方 式 更 为 有 效 的 降 低

4、 了 轴 承面 之 间 的 摩 擦 现 象 ， 有 效 提 升 了 风 扇 轴 承 的 使 用 寿 命 ， 也 因 此 将 散 热 器 的 使 用 寿 命 延 长。 所 带 来 的 缺 点 就 是 工 艺 更 为 复 杂 ， 导 致 成 本 提 升 ,同 时 也 带 来 更 高 的 工 作 噪 音 。轴 承 形 式轴 承 形 式 是 指 风 冷 散 热 器 风 扇 所 使 用 的 轴 承 类 形 。 在 机 械 工 程 上 ， 轴 承 的 类 形 非 常 多 ，但 在 散 热 器 产 品 上 使 用 的 轴 承 形 式 按 照 其 基 本 工 作 原 理 分 类 也 就 那 么 三 种 ： 使

5、 用 滑 动 摩擦 的 套 筒 轴 承 (Sleeve Bearing)和 使 用 滚 动 摩 擦 的 滚 珠 轴 承 (Ball Bearing)以 及 两 种轴 承 形 式 混 合 这 三 种 。 近 些 年 来 各 大 散 热 器 厂 商 在 轴 承 方 面 推 出 的 新 技 术 ， 诸 如 磁 浮 轴承 、 流 体 保 护 系 统 轴 承 、 液 压 轴 承 、 来 福 轴 承 、 纳 米 陶 瓷 轴 承 等 也 都 是 对 上 面 这 些 基 本的 轴 承 形 式 加 以 改 进 而 成 ， 基 本 工 作 原 理 还 是 没 有 变 化 。含 油 轴 承含 油 轴 承 (Slee

6、ve Bearing) 是 使 用 滑 动 摩 擦 的 套 筒 轴 承 ， 使 用 润 滑 油 作 为 润 滑 剂 和 减阻 剂 ， 初 期 使 用 时 运 行 噪 音 低 ， 制 造 成 本 也 低 ， 但 是 这 种 轴 承 磨 损 严 重 ， 寿 命 较 滚 珠 轴承 有 很 大 差 距 。 而 且 这 种 轴 承 使 用 时 间 一 长 ， 由 于 油 封 的 原 因 (电 脑 散 热 器 产 品 都 不可 能 使 用 高 档 油 封 ， 一 般 也 就 是 普 通 的 纸 油 封 )， 润 滑 油 会 逐 渐 挥 发 ， 而 且 灰 尘 也 会 进入 轴 承 ， 从 而 引 起 风

7、扇 转 速 变 慢 ， 噪 音 增 大 等 问 题 ， 严 重 的 还 会 因 为 轴 承 磨 损 造 成 风 扇偏 心 引 发 剧 烈 震 动 。 出 现 这 些 现 象 ， 要 么 打 开 油 封 加 油 ， 要 么 就 只 有 淘 汰 另 购 新 风 扇 。单 滚 珠 轴 承单 滚 珠 轴 承 (1 Ball+1 Sleeve Bearing) 是 对 传 统 含 油 轴 承 的 改 进 ， 采 用 滑 动 摩 擦 和滚 动 摩 擦 混 合 的 形 式 ， 其 实 就 是 用 一 个 滚 珠 轴 承 搭 配 一 个 含 油 轴 承 的 方 式 来 降 低 双 滚 珠轴 承 的 成 本 ，

8、 它 的 转 子 与 定 子 之 间 用 滚 珠 进 行 润 滑 ， 并 配 以 润 滑 油 。 它 克 服 了 含 油 轴 承寿 命 短 ， 运 行 不 稳 定 的 毛 病 ， 而 成 本 上 升 极 为 有 限 。 单 滚 珠 轴 承 吸 收 了 含 油 轴 承 和 双 滚珠 轴 承 的 优 点 ， 将 轴 承 的 使 用 寿 命 提 升 到 了 40000 小 时 ， 缺 点 是 在 加 入 滚 珠 之 后 ， 运行 噪 声 有 所 增 大 ， 但 仍 小 于 双 滚 珠 轴 承 。双 滚 珠 轴 承双 滚 珠 轴 承 (2 Ball Bearing) 属 于 比 较 高 档 的 轴 承

9、 ， 采 用 滚 动 摩 擦 的 形 式 ， 采 用 了 两个 滚 珠 轴 承 ， 轴 承 中 有 数 颗 微 小 钢 珠 围 绕 轴 心 ， 当 扇 页 或 轴 心 转 动 时 ， 钢 珠 即 跟 着 转 动。 因 为 都 是 球 体 ， 所 以 摩 擦 力 较 小 ， 且 不 存 在 漏 油 的 问 题 。 双 滚 珠 轴 承 的 优 点 是 寿 命 超长 ， 大 约 在 50000-100000 小 时 ； 抗 老 化 性 能 好 ， 适 合 转 速 较 高 的 风 扇 。 双 滚 珠 轴 承的 缺 点 是 制 造 成 本 高 ， 并 且 在 同 样 的 转 速 水 平 下 噪 音 最

10、大 。 双 滚 珠 风 轴 承 和 液 压 轴 承 的封 闭 性 较 好 ， 尤 其 是 双 滚 珠 轴 承 。 双 滚 珠 轴 承 被 整 个 嵌 在 风 扇 中 ， 转 动 部 分 没 有 与 外 界直 接 接 触 。 在 密 封 的 环 境 中 ， 轴 承 的 工 作 环 境 比 较 稳 定 。 因 此 5000 转 级 别 的 大 口 径风 扇 几 乎 都 使 用 双 滚 珠 轴 承 。 而 液 压 轴 承 由 于 具 备 独 特 的 还 回 式 油 路 ， 所 以 润 滑 油 泄 露的 可 能 性 较 小 。来 福 轴 承来 福 轴 承 (Rifle Bearing) 技 术 的 代

11、 表 厂 商 是 CoolerMaster， 目 前 CoolerMaster 已经 将 旗 下 的 大 部 分 传 统 含 油 轴 承 风 扇 升 级 到 来 福 轴 承 。 作 为 传 统 含 油 轴 承 的 改 进 ， 来 福轴 承 采 用 耐 磨 材 料 制 成 高 含 油 中 空 轴 承 ， 减 小 了 轴 承 与 轴 芯 之 间 摩 擦 力 ， 来 福 轴 承 还 带有 反 向 螺 旋 槽 及 挡 油 槽 的 轴 芯 ， 在 风 扇 运 转 时 含 油 将 形 成 反 向 回 游 ， 从 而 避 免 含 油 流 失， 因 此 提 升 了 轴 承 寿 命 。 来 福 轴 承 风 扇

12、通 过 采 用 以 上 结 构 及 零 件 ， 使 得 含 油 及 保 油 能 力大 幅 提 升 ， 并 降 低 了 噪 音 。流 体 保 护 系 统 轴 承流 体 保 护 系 统 轴 承 (Hypro Bearing) 其 名 称 来 源 于 HY(Hydrodynamic wave， 流 体力 学 波 )PRO(Oil protection system， 油 护 系 统 )， 系 知 名 散 热 器 及 风 扇 设 计 制 造 厂 家ADDA 的 专 利 产 品 ， 也 是 在 传 统 含 油 轴 承 基 础 之 上 进 行 多 项 改 进 而 成 。 流 体 保 护 系 统 轴承 与

13、液 压 轴 承 可 谓 殊 途 同 归 ， 两 种 设 计 各 自 采 用 了 一 些 独 到 的 改 进 措 施 ， 但 精 髓 同 为 循环 油 路 系 统 ， 各 方 面 的 表 现 也 基 本 相 当 。 通 常 产 品 寿 命 可 达 50000 小 时 以 上 。液 压 轴 承液 压 轴 承 (Hydraulic Bearing) 是 由 AVC 首 创 的 技 术 ， 是 在 含 油 轴 承 的 基 础 上 改 进 而来 的 。 液 压 轴 承 拥 有 比 含 油 轴 承 更 大 的 储 油 空 间 ， 并 有 独 特 的 环 回 式 供 油 回 路 。 液 压 轴承 风 扇 的

14、 工 作 噪 音 有 明 显 的 降 低 ， 使 用 寿 命 也 非 常 长 ， 可 达 到 40000 小 时 。 液 压 轴承 实 质 上 仍 然 是 一 种 含 油 轴 承 。 但 这 种 经 过 了 改 进 ， 寿 命 比 普 通 油 封 轴 承 大 大 延 长 了 ，并 且 继 承 了 含 油 轴 承 的 优 点 运 行 噪 音 小 。 目 前 液 压 轴 承 已 经 在 AVC 散 热 器 中 得到 了 应 用 ， 但 并 非 所 有 的 AVC 散 热 器 都 采 用 液 压 轴 承 风 扇 。汽 化 轴 承汽 化 轴 承 (VAPO Bearing) 是 由 Sunon 将 磁

15、 悬 浮 技 术 改 进 而 来 的 ， 就 是 把 含 油 轴 承 的轴 套 硬 度 加 强 ， 并 且 采 用 特 殊 的 材 料 ， 其 内 层 表 面 也 是 经 过 特 殊 加 工 的 ， 这 样 就 克 服 了含 油 轴 承 不 耐 高 温 的 缺 点 ， 再 和 磁 悬 浮 技 术 配 合 ， 就 大 大 延 长 了 使 用 寿 命 。磁 悬 浮 轴 承磁 悬 浮 轴 承 (Magnetic Bearing) 的 马 达 有 磁 悬 浮 (Magnetic System， MS)设 计 ，其 磁 感 应 线 与 磁 浮 线 成 垂 直 ， 故 轴 芯 与 磁 浮 线 是 平 行

16、的 ， 所 以 转 子 的 重 量 就 固 定 在 运 转的 轨 道 上 ， 利 用 几 乎 是 无 负 载 的 轴 芯 往 反 磁 浮 线 方 向 顶 撑 ， 形 成 整 个 转 子 悬 空 ， 在 固 定运 转 轨 道 上 。 因 此 ， 磁 悬 浮 事 实 上 只 是 一 种 辅 助 功 能 ， 并 非 是 独 立 的 轴 承 形 式 ， 具 体 应用 还 得 配 合 其 它 的 轴 承 形 式 ， 例 如 磁 悬 浮 +滚 珠 轴 承 、 磁 悬 浮 +含 油 轴 承 、 磁 悬 浮 +汽化 轴 承 等 等 。 这 项 技 术 并 没 有 得 到 欧 美 国 家 的 认 可 。纳 米

17、陶 瓷 轴 承纳 米 陶 瓷 轴 承 (NANO Ceramic Bearing， NCB) 在 本 质 上 仍 然 是 一 种 含 油 轴 承 ， 是由 富 士 康 在 其 产 品 中 首 先 引 入 的 。 传 统 含 油 轴 承 风 扇 在 使 用 过 程 中 磨 损 比 较 严 重 ， 长 时间 使 用 时 的 可 靠 性 较 低 。 纳 米 轴 承 有 效 的 克 服 了 这 个 问 题 ： 陶 瓷 轴 承 技 术 采 用 了 特 殊 的高 分 子 材 料 与 特 殊 添 加 剂 充 分 融 合 ， 轴 承 核 心 全 面 采 用 特 殊 的 二 氧 化 皓 材 料 ， 使 用 冲

18、模及 烧 结 工 艺 制 成 ， 晶 体 颗 粒 由 过 去 的 60um 下 降 到 了 0.3um， 具 有 坚 固 、 光 滑 、 耐 磨等 特 性 。 纳 米 陶 瓷 轴 承 具 有 很 强 的 耐 高 温 能 力 ， 不 易 挥 发 ， 这 大 大 延 长 了 风 扇 的 使 用 寿命 ， 纳 米 轴 承 的 性 质 与 陶 瓷 类 似 ， 越 磨 越 光 滑 。 据 测 试 ， 采 用 纳 米 陶 瓷 轴 承 的 风 扇 平 均使 用 寿 命 都 在 15 万 小 时 以 上 。 这 项 技 术 其 实 并 非 真 正 的 纳 米 技 术 ， 所 使 用 的 材 料 也 并非 真 正 的 纳 米 级 材 料 ， 只 不 过 是 采 用 了 纳 米 这 样 的 字 眼 来 吸 引 眼 球 罢 了