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鋼中非金屬夾雜物作為剝落的起點(diǎn)，全球首次提出根據(jù)它的大小和數(shù)量（統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)）可以準(zhǔn)確預(yù)測(cè)疲勞壽命的全球首創(chuàng)技術(shù)；
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優(yōu)化的基本額定動(dòng)載荷使得疲勞壽命增至原來(lái)2倍（最大值）；
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通減少機(jī)器維護(hù)頻率和設(shè)備小型化，為實(shí)現(xiàn)全球碳中和做出貢獻(xiàn)。
日本精工株式會(huì)社（以下簡(jiǎn)稱NSK）在全球首次建立了根據(jù)鋼材中非金屬夾雜物的尺寸和數(shù)量（統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)）精準(zhǔn)預(yù)測(cè)滾動(dòng)軸承（以下簡(jiǎn)稱軸承）疲勞壽命的技術(shù)。
通過(guò)這項(xiàng)技術(shù)，可以優(yōu)化軸承的基本額定動(dòng)載荷；基于NSK高品質(zhì)軸承可設(shè)計(jì)出更長(zhǎng)壽命的機(jī)器。今后，NSK將開始向戰(zhàn)略合作客戶提供該技術(shù)方案，實(shí)現(xiàn)即使采用標(biāo)準(zhǔn)軸承也能得到基本額定動(dòng)載荷最優(yōu)化的產(chǎn)品。
開發(fā)背景
NSK攜手鋼材供應(yīng)商共同對(duì)鋼材進(jìn)行了改良，使得軸承使用的鋼材性能得到提升。因此，NSK軸承的實(shí)際壽命往往比依據(jù)ISO標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算的軸承壽命要長(zhǎng)得多。
為實(shí)現(xiàn)全球碳中和，讓客戶設(shè)計(jì)出基于NSK高品質(zhì)軸承的長(zhǎng)壽命的機(jī)器；需尋求能精準(zhǔn)計(jì)算出滾動(dòng)疲勞壽命的技術(shù)。
技術(shù)特點(diǎn)
1.
使用 Micro-UT 檢測(cè)提高對(duì)非金屬夾雜物的管控
軸承的滾動(dòng)疲勞壽命受鋼材中非金屬夾雜物的大小和數(shù)量影響，而鋼材中非金屬夾雜物的大小分布差異很大。NSK已將全球獨(dú)創(chuàng)的Micro-UT檢測(cè)方法*1實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化，不僅放大3000倍的鋼材檢測(cè)時(shí)間只需原有方法*2的1/5，而且可實(shí)現(xiàn)高可靠的非金屬夾雜物統(tǒng)計(jì)。
2.
利用真數(shù)字孿生方法，建立基于非金屬夾雜物尺寸的軸承壽命計(jì)算方法
NSK設(shè)計(jì)了獨(dú)特的旋轉(zhuǎn)測(cè)試方法，在套圈滾道中設(shè)置模擬非金屬夾雜物的人造缺陷。這樣就可以再現(xiàn)因不同尺寸的非金屬夾雜物而引起的剝落。
此外，還能仿真分析人造缺陷周圍的應(yīng)力并再現(xiàn)出試驗(yàn)結(jié)果，以闡明剝落過(guò)程的機(jī)理*3。通過(guò)真數(shù)字孿生方法和 Micro-UT 方法對(duì)非金屬夾雜物的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，在全球首次*4建立了基于非金屬夾雜物尺寸的軸承疲勞壽命計(jì)算方法。
技術(shù)效果
采用Micro-UT方法進(jìn)行精準(zhǔn)壽命預(yù)測(cè)，NSK軸承的長(zhǎng)壽命性能可計(jì)算出相比以往更精確的結(jié)果。采用該計(jì)算方法可優(yōu)化作為壽命計(jì)算參數(shù)的基本額定動(dòng)載荷。例如，對(duì)于向心滾子軸承，可提高基本額定動(dòng)載荷實(shí)現(xiàn)疲勞壽命增至原來(lái)的2倍。
通過(guò)修正優(yōu)化后的基本額定動(dòng)載荷，客戶可在機(jī)器設(shè)計(jì)中充分利用NSK軸承的長(zhǎng)壽命性能。這將有助于客戶降低機(jī)器維護(hù)頻率和設(shè)備小型化，從而為全球碳中和做出貢獻(xiàn)。
*1：
Micro-UT（超聲波檢測(cè)）方法：一種非破壞性超聲波探傷檢測(cè)方法。
*2：
我司的傳統(tǒng)管理方法。
*3：
與日本國(guó)立大學(xué)法人九州大學(xué)的松永久生（Hisao Matsunaga）教授共同探討開放式創(chuàng)新的成果。
*4：
根據(jù)我司的查詢結(jié)果。