中國報告大廳網(wǎng)訊，在航空航天與新能源領(lǐng)域，高精密軸承性能直接影響系統(tǒng)運行效率與可靠性。傳統(tǒng)摩擦測試方法因環(huán)境依賴性強、測量精度不足，難以滿足極端工況下對微小差異的識別需求——這一瓶頸長期制約著關(guān)鍵零部件的研發(fā)進(jìn)程。近日，國內(nèi)科研團隊提出了一項基于動能定理的創(chuàng)新解決方案，為高精密軸承的性能評估提供了全新路徑。

  一、動能損耗揭示軸承性能新路徑

  中國報告大廳發(fā)布的《2025-2030年中國軸承行業(yè)發(fā)展趨勢及競爭策略研究報告》指出，滾動軸承作為旋轉(zhuǎn)機械的核心部件，在太空探索或新能源汽車等極端環(huán)境中需承受嚴(yán)苛工況。然而，同一批次生產(chǎn)的超高精密軸承因微小工藝差異導(dǎo)致的摩擦特性區(qū)別，常被傳統(tǒng)傳感器技術(shù)忽略。研究團隊發(fā)現(xiàn)，通過觀察軸承自由減速過程中的動能耗散規(guī)律，可更精準(zhǔn)地量化其當(dāng)量摩擦系數(shù)。這種方法以轉(zhuǎn)速隨時間變化的關(guān)系為切入點，將摩擦做功直接關(guān)聯(lián)到能量損耗功率，實現(xiàn)了微小差異的敏感捕捉。

  二、裝置創(chuàng)新實現(xiàn)高精度動態(tài)評估

  該技術(shù)的核心在于模擬陀螺旋轉(zhuǎn)的力學(xué)原理。軸承被置于特制測試平臺上高速自旋后自由停轉(zhuǎn)，其減速曲線經(jīng)精密傳感器實時記錄。通過解析動能定理公式：

  \[ W_{\text{摩擦}} = \frac{1}{2} I (\omega_0^2 - \omega(t)^2) \]

  （其中 \(I\) 為轉(zhuǎn)動慣量，\(\omega\) 表示轉(zhuǎn)速）研究團隊建立了動能損失與瞬時摩擦力矩的定量關(guān)系。相較于傳統(tǒng)方法，該技術(shù)將測量離散性降低至百分之一級別，并在重復(fù)測試中展現(xiàn)出優(yōu)異穩(wěn)定性，有效解決了高精密軸承選型難題。

  三、極端環(huán)境下的技術(shù)突破意義

  實驗數(shù)據(jù)顯示，在模擬太空真空環(huán)境下，采用新方法評估的軸承能量損耗較常規(guī)篩選產(chǎn)品減少15%以上。這一進(jìn)步不僅推動了航空航天器動力系統(tǒng)效率提升，也為新能源汽車電機等領(lǐng)域的輕量化設(shè)計提供了關(guān)鍵技術(shù)支撐。研究團隊進(jìn)一步指出，該成果通過非接觸式測量原理，可拓展至高溫、強輻射等極端場景，為我國高端裝備核心部件的自主可控奠定基礎(chǔ)。

  總結(jié)

  這項以動能定理為核心的滾動軸承摩擦特性評估技術(shù)，突破了傳統(tǒng)方法在精度與適用性上的局限。其創(chuàng)新性的“動態(tài)能耗-摩擦關(guān)聯(lián)”模型，不僅解決了高精密軸承微小差異識別的技術(shù)瓶頸，更通過裝置設(shè)計實現(xiàn)了工程化應(yīng)用潛力。隨著該方法向產(chǎn)業(yè)端轉(zhuǎn)化，我國在高端裝備制造領(lǐng)域?qū)@得更強的核心競爭力，為極端環(huán)境下的裝備可靠性提供關(guān)鍵保障。

  （注：文中數(shù)據(jù)與技術(shù)細(xì)節(jié)均基于公開研究成果整理，時間表述已根據(jù)2025年6月4日背景調(diào)整優(yōu)化。）

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