品牌故事 | 舍弗勒带保持架滚针轴承70年

发布时间:2021-01-29

70年前,乔治·舍弗勒博士发明的带保持架滚针轴承开启了轴承技术革命的新篇章。


1950年2月,带保持架的滚针轴承开始进行实际应用测试,并取得了令人满意的结果:轴承组件的磨损与摩擦力非常小。


1950年9月,这项发明申请设计专利,为该产品的成功发展奠定了基础。


1951年2月,在首个产品样件制作完成后仅一年,公司便获得了首个来自汽车行业的量产订单,随后该产品的应用逐渐拓展到工业领域。


乔治·舍弗勒博士发明了滚针轴承保持架,开启了轴承技术革命的新篇章。


威廉·舍弗勒博士和乔治·舍弗勒博士两兄弟带着各式滚针轴承样品拜访客户。


1950年滚针轴承生产场景。


“ 

我父亲乔治·舍弗勒博士通过这项发明为公司的快速发展打下了坚实的基础。作为汽车与工业产品供应商,带保持架的滚针轴承是公司发展史上最重要的创新成果之一。这款产品体现了舍弗勒的与众不同之处:我们在产品开发中充分发挥了公司内部的协同效应。凭借这一创新产品,我们得以服务于所有目标市场,包括汽车及工业领域,并为客户创造真正的价值。


——舍弗勒集团家族股东及监事会主席

乔治·F.W·舍弗勒


革命性的性能提升


该产品的设计理念是:通过保持架来改善滚针轴承中滚针的导向。通过这项发明,乔治·舍弗勒博士弥补了当时曾作为标准的满装滚针轴承的严重缺陷:轴承旋转时长滚针有横向运动的趋势(偏斜),会导致滚针轴承卡滞;此外,两个相邻转动的滚针之间会产生大量的滑动摩擦。新发明的滚针保持架克服了这些缺点,在提高转速的同时减小了摩擦。在许多应用中,用带保持架的滚针轴承取代其他轴承设计,可显著提高产品性能。


舍弗勒首个带保持架滚针轴承的复制品。


尤其值得一提的是,滚针轴承为开发高性能、尺寸紧凑的经济型车做出了重要贡献。舍弗勒集团汽车科技事业部首席执行官马迪斯·青克先生说道:“如果没有性能可靠的滚针轴承,很难想象如何设计出今天的汽车驱动系统。”之后,滚针轴承的应用逐渐拓展到工厂加工设备、工程机械、农机设备以及输送设备等领域。


广阔的市场应用前景


滚针轴承在未来将继续挥重要作用。在电驱动领域,滚针轴承是各种电气化变速箱产品的核心零部件。因为其径向截面与滚针的直径相同,滚针和保持架组件可以应用于非常小的轴与轴承座内部空间。与其他轴承设计相比,其承载能力高,价格更具优势。举例来说,KZK滚针轴承(曲柄销轴承)可应用于同轴式电驱动桥中,比如舍弗勒电驱动桥便采用了此类轴承。舍弗勒电驱动桥从2018年开始配备于奥迪e-tron车型中。


舍弗勒电桥驱动采用了滚珠轴承,该产品自2018年起应用于奥迪e-tron车型。


在工业领域,滚针轴承发挥的作用同样不可小觑。比如,轻量化机器人的需求与日俱增,采用滚针轴承可减小系统尺寸,从而实现轻巧、紧凑的关节设计。滚针轴承性能稳定可靠,具有很高的安全性。最新推出的舍弗勒XZU角接触滚针轴承可应用于轻量级机器人和协作机器人的铰接臂中,也可用作新型RTWH精密变速箱的主轴轴承,为机器人关节打造即装即用型减速齿轮组。


滚针轴承在轻量级机器人等未来发展领域同样发挥重要作用,在满足刚度要求的同时还可以实现紧凑的设计。如舍弗勒XZU角接触滚针轴承广泛应用于轻量化机器人和协作机器人中。


不断精进的发展历程


最初由乔治·舍弗勒博士提出的产品设计理念历经70年发展,在舍弗勒工程师的不懈努力下,在性能和产品类别方面不断提升和发展。与20世纪50年代的滚针轴承相比,如今同样尺寸产品的使用寿命提高了15倍,静载荷承受能力提高了3倍。得益于滚针与保持架组件设计,轴承的功率密度得到了极大提高,这有助于实现更加紧凑的应用设计,从而达到降低能耗的目的。


此外,产品种类也在稳步增加:目前,舍弗勒拥有可满足不同应用需求的滚针轴承产品,品类超过15000多款。自70年前申请专利至今,舍弗勒滚针轴承累计销量已经超过1000亿套。目前,舍弗勒每天生产近1.7亿套滚针轴承,每年生产600亿套滚针轴承所使用的钢丝长度足以绕地球赤道18圈。

 

(来源:舍弗勒Schaeffler)

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