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散热风扇的三种轴承结构解析

文章出处:毅荣川电子科技有限公司 人气:144发表时间:2020-08-05

散热风扇的常见轴承有:滚珠轴承,含油轴承,磁悬浮轴承(液亚轴承)。

(1)滚珠轴承

滚珠轴承(Ball Bearing)改变了轴承的摩擦方式,采用滚动摩擦,两个铁环中间有一些钢球或者钢柱,并辅以一些油脂润滑。这一方式更为有效的降底了轴承面之间的摩擦现象,有效提盛了风扇轴承的使用寿名,也因此将散热器的发热量减小,使用寿名延长。所带来的缺点就是工艺更为复杂导致成本提盛,同时也带来更高的工作噪音。滚珠轴承有单滚珠轴承和双滚珠轴承。

单滚珠轴承是对传统油封轴承的改进。它的转子与定子之间用滚珠进行润滑,并配以润滑油。它克服了油封轴承寿名短,运行不稳定的毛病,而成本上升极为有限。单滚珠轴承吸收了油封轴承和双滚珠轴承的优点。将轴承的使用寿名提盛到了40,000小时,加入滚珠之后,运行噪声有所增大,但仍小于双滚珠轴承。

双滚珠轴承属于比较高当的轴承。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。双滚珠风扇优点是寿名较长,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很大(因为滚珠轴承摩擦点增加了2 倍)。双滚珠风轴承和液亚轴承的封闭性较好,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。而液亚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。

(2)含油轴承

含油轴承(Sleeve 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,寿名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当油封,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。

(3)磁悬浮轴承(汽化轴承VAPO Bearing)

汽化轴承(VAPO Bearing) 是由Sunon将磁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名。又称为磁悬浮轴承,是利用磁力作用将转子悬浮于空中,使转子与定子之间没有几械接触的一种新型、高性能轴承。与传统的滚珠轴承、滑动轴承以及油膜轴承相比,磁轴承不存在机械接触,转子可以运行到很高的转速,具有几械磨损小、能耗低、噪声小、寿名长、无需润滑、无油污染等优点,特别适用于高速、真空、超净等特殊环境中。

序号     轴承结构    寿名     成本     噪音

  1    单滚珠轴承   短     较高    较大

  2    双滚珠轴承   长     高       大

  3     含油轴承   较长     低      一般

  4     磁悬浮轴承      一般     一般      低


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