从最高能效的滚动轴承到机电系统

滚动和滑动轴承解决方案，直线和直驱技术，以及既能提高效率，节约能源又能实现高性能和可靠性的机电元件是今年汉诺威展会上舍弗勒集团工业事业部关注的焦点(22展厅，A12展位)。舍弗勒集团工业事业部总裁罗伯特•舒兰(Robert Schullan)在2011汉诺威展会的MDA圆桌记者会上介绍了这些亮点。他强调了舍弗勒集团工业事业部极佳的战略和市场地位，从而保证公司能够在全球市场持续增长中更大程度地受益。他表示：“凭借我们广泛的产品范围，创新能力以及在增长性市场中的地位，我们能够引领一些行业发展的大趋势——能源和能源效率，机电以及电动，从而扩大舍弗勒集团的市场地位。”

滚针轴承：小型化且低摩擦

舍弗勒集团工业事业部的减摩高效滚动轴承是业内关键零部件之一。滚动轴承在节约能源方面功效卓著，同时提高了机器设备的性能和竞争力。能够体现滚动轴承高能效潜力的一个例证便是在小型化及降低摩擦方面持续改进的滚针轴承。舍弗勒集团工业事业部将在2011汉诺威展会上展示三种新型INA滚针轴承：更高性能且小型化的超长寿命D型机加工滚针轴承、配备双滚针保持架且低摩擦的超长寿命机加工滚针轴承、径向切面高度只有1.5毫米的细长冲压外圈滚针轴承。

新开发的应用于新型超长寿命D型机加工滚针轴承的型钢保持架是通过优化的成型法生产，极大地提高了轴承的承载能力。基于这种设计，滚针的数量以及有效长度都比同尺寸的其他轴承有所增加。因此，如新型超长寿命机械机加工滚针轴承NK 55/25-D-XL，其承载能力提高了25%。这为小型化设计开启了新的可能性。这种型号的轴承可达到以前的NK 75/25-XL型号的超长寿命滚针轴承才能达到的承载能力。

带有塑料双滚针保持架的新型机加工滚针轴承因减小了摩擦而提供更高的效率。与以前的单个长滚针不同，它是把两个短的滚针相邻安装在同一个保持架兜孔中。与传统的滚针轴承相比，这种新型的保持架和滚动体的组合方式所产生的摩擦力矩显著降低。转速为4000转/分的NK 45/20超长寿命的双滚针保持架轴承比传统的塑料保持架轴承的摩擦损失低25至30瓦。这意味着采用双滚针保持架的滚针轴承可节约相当于一只灯泡的能量。

这种新型细长冲压外圈滚针轴承在降低摩擦及提高能效方面作出了极大贡献。在直径范围15至50毫米之间的滚针轴承，它们是最早实现径向截面高度只有1.5毫米的，因此特别适于替代自动变速器中的滑动轴承。与传统的滑动轴承相比，细长冲压外圈滚针轴承的摩擦减小了近60%，并且极大简化了邻近结构。同时，变速器所需的油供给量也减小了，这样便可采用一个更小的油泵。由于轴承的游隙小，所以可以提供更高的精度。如果应用于启动装置，其可靠性也得到提高。

可再生能源：水，太阳能和风能

可再生能源是一个策略性发展领域，舍弗勒集团工业事业部很早就涉足其中，以期从长远角度扩张市场潜能，提高自身竞争力。除了风能，这一领域还包含太阳能发电厂以及波能或潮汐发电厂。舍弗勒集团工业事业部是这个领域中多个项目的研发伙伴，凭借其在特殊应用方面的专业知识及创新产品为推动可再生能源的发展及经济利用创造先决条件。

在波能技术领域一个颇有前景的项目中，舍弗勒集团工业事业部从一开始便成为该项目的战略合作伙伴。这使得英国Pelamis波能公司在研发波能转换器方面取得重大突破，而这些突破源于在轴承及密封技术方面性能的拓展。Pelamis波能转换器像水蛇一样漂浮在水面，锚泊在海底。若干个钢壳结构单元相互铰接，横向波浪。波浪的上下起伏驱动液压电机，而液压电机通过液压缸和空气压缩机与发电机相连。主要钢管结构由轴承单元相连，这些轴承单元都是舍弗勒生产的各种轴承的组合形式。作用到每个连接点上的作用力可达到几百吨，这个力必须由这些轴承支撑。

应用在太阳能发电厂逐日系统中的滚动和滑动轴承，其可靠性和精密性是发电厂实现最大能效和成本效益的关键因素。AXS系列角接触滚子轴承特别适于这方面的应用。角接触滚子轴承以圆柱滚子作为滚动体，其滚道与轴承轴线呈一个角度。AXS系列的一个显著特点是它的圆锥形套圈像碟形簧片一样。这些特殊的滚动轴承套圈采用成型法生产，使其设计可以非常轻型化，并具备极高的载荷能力。1毫米厚的轴承套圈和小的径向截面高度使其成为典型的紧凑型产品。由板材制成的轻型钢保持架可用于直径超过250毫米的轴承尺寸。这意味着可实现高载荷，同时轴承预载可确保较高的系统刚性。

滚动轴承中的机电系统：电动及优化的状态监测

机电学在滚动轴承创新解决方案的发展中日益重要。它可以通过增加功能提高机器的生产力，成本效益和可靠性。舍弗勒集团工业事业部新研发的滚动轴承配备内置传感器和内置及邻近电源，并凭此为很多工业领域提供新的解决方案。如用于电动自行车、轨道交通、机床和状态监测系统的滚动轴承。

电动机械的重要性不仅仅体现在汽车业中，在两轮交通工具中，电动自行车或者所谓的“pedelec”正越来越受欢迎。舍弗勒集团工业事业部的底部支架扭矩传感器，首次测定了左右踏板的踏板力总和，从而在骑行过程中可以进行适宜的掌控。它可以探测出骑行者在不同的骑行情况下所需的动力需求，以控制相应的动力输出。新型FAG扭矩传感器底部支架的特点是高转速信号以及扭矩传感系统的准确性。这些特点是对外输出信号质量以及电机控制系统快速反应的前提。骑行者从而得到来自各个方向的最适宜的辅助。这不仅有助于提升舒适度，也有助于实现最大效率，从而使范围增加。

舍弗勒集团与密封行家Freudenberg及润滑专家Klüber-Lubrication一同联合研发了一种润滑脂传感器，运用电子评估系统，分析轴承在运行过程中润滑脂的状态。运用这种新系统，能够监控到滚动轴承在失效前的润滑脂状态的所有变化。这意味着可以准确预测更换润滑脂的时间，使用者可以根据润滑脂的状态决定再润滑或换脂时间(新脂的为100%， 0%理论上代表油脂不能继续用)。润滑脂传感器可连接到自动润滑系统上，以达此目的。这种新的润滑脂传感器可实现设定好的再润滑和根据需要进行再润滑之间的切换，因此更加有效地利用润滑脂，从而对环境更加有利。