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                靜音壽命如何兼得 9類風扇軸承大PK

                2012-06-16 12:44:11 來源:濟南克倫特軸承有限公司 瀏覽:163
                第1頁:軸承是風扇的靈魂

                    散熱和靜音一直是DIY領域里兩個非常重要的性能參數,而風扇可以說是整個電腦機箱內部最大的噪音來源。許多人認為風扇的扇葉設計、轉速以及風量等參數是影響風扇噪音的最大因素。其實,風扇的軸承類型才是我們最該看重的?梢哉f軸承是風扇的靈魂,因為不同類型的軸承不僅會影響到一款風扇的使用壽命,而且對整個風扇的噪音大小也起到至關重要的作用。


                靜音壽命誰更重要 9類風扇軸承大PK

                    所以,如果我們想要挑選出一款適合自己實際需求的風扇,首先要從軸承的類型下手。為了讓更多的玩家對看似不起眼的風扇軸承有一個更加深刻的理解,本篇文章將主要圍繞不同類型的軸承說起,從參數性能到優缺點分析,讓玩家們在選購風扇時,做到心中有數。

                靜音壽命誰更重要 9類風扇軸承大PK
                封閉式滾珠軸承

                    在散熱器領域,風扇的軸承主要分為使用滑動摩擦的含油軸承(套筒軸承)和使用滾動摩擦的滾珠軸承以及兩種軸承形式的混合這三大類。而每個類型的軸承還根據不同的技術分為多個類別,比如滾珠軸承有單滾珠和雙滾珠兩種。


                第2頁:常見的含油和液壓軸承

                ?含油軸承(Sleeve Bearing)

                含油軸承是使用滑動摩擦的套筒軸承,使用潤滑油作為潤滑劑和減阻劑。雖然噪音低,制造成本也低,但磨損嚴重,壽命較滾珠軸承有很大差距。而且使用時間一長,由于油封的原因,潤滑油會逐漸揮發,而且灰塵也會進入軸承,從而引起風扇轉速變慢,噪音增大等問題。


                靜音壽命如何兼得 9類風扇軸承大PK
                普通含油軸承

                靜音壽命如何兼得 9類風扇軸承大PK
                含油軸承結構圖

                    當含油軸承內部的潤滑油脂不足時,會出現明顯的“偏心”狀態,嚴重時會導致風扇扇葉停轉,造成被散熱設備散熱不及時,所以普通含油軸承不適合高轉速的風扇和較大尺寸(9cm以上)的風扇使用。通常含油軸承風扇產品壽命為5000-8000小時。

                ?液壓軸承(Hydraulic Bearing)

                    液壓軸承是在含油軸承的基礎上改進而來的。液壓軸承擁有比含油軸承更大的儲油空間,并有獨特的環回式供油回路。經過改進后的液壓軸承,比含油軸承有著更長的使用壽命,而同樣有著低運行噪音的優點。

                風扇軸承你如何選
                液壓軸承結構

                靜音壽命如何兼得 9類風扇軸承大PK
                液壓軸承由AVC首創

                    液壓軸承的平均壽命為40000小時,最初由AVC首創。隨著目前更多的散熱器廠商使用液壓軸承技術,讓這種軸承類型的風扇在目前散熱器市場上有著較高的比重。低廉的價格和低噪音成為了不少普通裝機用戶的首選。


                第3頁:更長壽命的滾珠軸承

                更長壽命的滾珠軸承

                滾珠軸承改變了軸承的摩擦方式,采用滾動摩擦,這一方式更為有效的降低了軸承面之間的摩擦現象,有效提升了風扇軸承的使用壽命,也因此將散熱器的使用壽命延長。所帶來的缺點就是工藝更為復雜,導致成本提升,同時也帶來更高的工作噪音。


                風扇軸承你如何選
                滾珠軸承

                ?單滾珠軸承(1 Ball Bearing)

                靜音壽命如何兼得 9類風扇軸承大PK
                單滾珠軸承結構圖

                   單滾珠軸承(1 Ball+1 Sleeve Bearing) 是對傳統含油軸承的改進,采用滑動摩擦和滾動摩擦混合的形式,其實就是用一個滾珠軸承搭配一個含油軸承的方式來降低雙滾珠軸承的成本,它的轉子與定子之間 用滾珠進行潤滑,并配以潤滑油。它克服了含油軸承壽命短,運行不穩定的毛病,而成本上升極為有限。單滾珠軸承吸收了含油軸承和雙滾珠軸承的優點,將軸承的 使用壽命提升到了40000小時,缺點是在加入滾珠之后,運行噪聲有所增大,但仍小于雙滾珠軸承。

                ?雙滾珠軸承(2 Ball Bearing)

                靜音壽命如何兼得 9類風扇軸承大PK
                雙滾珠軸承結構圖

                雙滾珠軸承(2 Ball Bearing) 屬于比較高檔的軸承,采用滾動摩擦的形式,采用了兩個滾珠軸承,軸承中有數顆微小鋼珠圍繞軸心,當扇頁或軸心轉動時,鋼珠即跟著轉動。因為都是球體,所以摩擦力較小,且不存在漏油的問題。雙滾珠軸承的優點是壽命超長,大約在50000-100000小時?估匣阅芎,適合轉速較高的風扇。某些玩家比較熱衷的“暴力扇”,就是使用的雙滾珠軸承。


                第4頁:來福和流體動態軸承

                來福和流體動態軸承

                    雖然滾珠軸承有著更長的使用壽命,但是較大的噪音對于目前多數玩家來說還是一個比較頭疼的問題,所以一些廠商在原有的含油軸承上進行改進,在做到提升使用壽命的同時,也可以實現低噪音的優點。而來福軸承和流體動態軸承由此而生。

                ?來福軸承(Rifle Bearing)


                風扇軸承你如何選
                來福軸承結構圖

                風扇軸承你如何選
                來福軸承工作原理

                    作為傳統含油軸承的改進,來福軸承采用耐磨材料制成高含油中空軸承,減小了軸承與軸芯之間摩擦力,來福軸承還帶有反向螺旋槽及擋油槽的軸芯,在風扇運轉時 含油將形成反向回游,從而避免含油流失,因此提升了軸承壽命。來福軸承風扇通過采用以上結構及零件,使得含油及保油能力大幅提升,并降低了噪音。

                ?流體動態軸承(Hypro Bearing)

                    流體動態軸承可以看成是來福軸承的改良版,利用人字形的溝槽設計可以有效的提升流體壓力。不同于來福軸承的循環回路供油系統,流體動態軸承將潤滑油脂始終固定在了軸心內部。

                靜音壽命如何兼得 9類風扇軸承大PK
                流體動態軸承圖解

                    這種“流體動態軸承”,利用微細溝槽的流體力學特性讓軸與軸承間隙中充滿潤滑劑,為了讓潤滑劑保存住,軸承表面刻有人字型溝槽,主軸旋轉時流體壓力升高,還可以使潤滑劑集中在軸承內部,不容易泄露(這也是油封軸承最大的問題)。另外,采用這樣的軸承設計,不但進一步提高了風扇的使用壽命,并且還能進一步增強風扇在運行過程中的降噪效果,讓風扇更加安靜。當然相對于成本來說也相對較低,壽命也更長。


                第5頁:納米陶瓷軸承

                納米陶瓷軸承

                    納米陶瓷軸承(NANO Ceramic Bearing,NCB) 在本質上仍然是一種含油軸承,是由富士康在其產品中首先引入的。傳統含油軸承風扇在使用過程中磨損比較嚴重,長時間使用時的可靠性較低。納米軸承有效的克 服了這個問題,陶瓷軸承技術采用了特殊的高分子材料與特殊添加劑充分融合。


                靜音壽命如何兼得 9類風扇軸承大PK
                納米陶瓷軸承

                靜音壽命如何兼得 9類風扇軸承大PK
                納米氧化鋯在顯微鏡下的顆粒

                    納米陶瓷軸承核心全面采用特殊的二氧化皓材料,使用沖模及燒結工藝制成,晶體顆粒由過去的60um下降到了0.3um,具有堅固、光滑、耐磨等特性。

                靜音壽命如何兼得 9類風扇軸承大PK
                納米陶瓷軸承

                    納米陶瓷軸承具有很強的耐高溫能力,不易揮發,這大大延長了風扇的使用壽命,納米軸承的性質與陶瓷類似,越磨越光滑。據測試,采用納米陶瓷軸承的風扇平均使用壽命都在150000小時以上。這項技術其實并非真正的納米技術,所使用的材料也并非真正的納米級材料,只不過是采用了納米這樣的字眼來吸引眼球罷了。

                    與滾珠軸承風扇相比,納米陶瓷軸承風扇的噪聲也得到了很好的控制,所產生的噪聲比雙滾珠軸承低2—3dB。納米陶瓷軸承風扇在組裝過程中,也比滾珠軸承風 扇的工序簡單很多,從而在無形中使品質得到了提高,成本得以降低。由于納米陶瓷軸承體積較小,所以在風扇的設計中便可加長電機的繞線,從而增大功率提高轉 速。相對于滾珠軸承風扇,其中心面積更小,有效增加了葉片空間面積,增大了空氣流通量。


                第6頁:主打靜音的磁浮軸承

                主打靜音的磁浮軸承

                    提起磁懸浮技術,人們都會想到磁懸浮列車,通過列車底部與鐵軌間的反向強磁場作用,將列車懸浮在軌道上方以減少摩擦系數。而磁浮軸承利用磁力作用將轉子懸浮于空中,使轉子與定子之間沒有機械接觸。其原理是磁感應線與磁浮線成垂直,軸芯與磁浮線是平行的,所以轉子的重量就固定在運轉的軌道上,利用幾乎是無負載的軸芯往反磁浮線方向頂撐,讓成整個轉子懸空。


                風扇軸承你如何選
                磁懸浮軸承結構圖

                靜音壽命如何兼得 9類風扇軸承大PK
                磁懸浮軸承

                    與傳統的滾珠軸承、含油軸承相比,磁軸承不存在機械接觸,轉子可以運行到很高的轉速,具有機械磨損小、能耗低、噪聲小、壽命長、無需潤滑、無油污染等優 點,特別適用于高速、真空、超凈等特殊環境中。磁懸浮事實上只是一種輔助功能,并非是獨立的軸承形式,具體應用還得配合其它的軸承形式,例如磁懸浮+滾珠 軸承、磁懸浮+含油軸承、磁懸浮+汽化軸承等等。


                第7頁:氣壓球形軸承

                氣壓球形軸承

                    最近一段時間,一種新的軸承技術被公布出來,許多價格不菲的高端風扇產品讓這種氣壓球形軸承(Barometric Ball Bearin)被許多人所關注。使用這種軸承技術的風扇相比傳統軸承有著更加長久的使用壽命以及更低的噪音。


                風扇軸承你如何選
                氣壓球形軸承結構圖

                風扇軸承你如何選
                氣壓球形軸承風扇

                    從結構上來看,這種氣壓球形軸承類似于磁浮軸承,只不過將固定金屬球體的磁鐵置于風扇的底部。并且在風扇軸心外框形成一定的氣壓來保證軸心旋轉的穩定。在使用壽命上,氣壓球形軸承有著高達10萬小時的平均無故障運行時間,相比滾珠軸承風扇來說,優勢更加明顯。但是由于目前使用這種軸承的廠商不多,所以導致價格比較昂貴。


                第8頁:各有優劣的軸承類型

                各有優劣的軸承類型
                 

                    最后,再來讓我們看看目前這9種不同的軸承類型的一些參數對比。需要注意的是,下表中的噪音參數特指僅風扇軸承所發出的噪音,而風扇的整體噪音還需要根據扇葉的設計和轉速兩個參數的影響。
                 

                類型 使用壽命 工藝難度 制造成本 噪音
                含油軸承
                 
                5000-8000
                 

                 

                 

                 
                液壓軸承
                 
                4萬
                 

                 

                 

                 
                單滾珠
                 
                4萬
                 

                 
                一般
                 

                 
                雙滾珠
                 
                5萬-10萬
                 

                 

                 

                 
                來福軸承
                 
                4萬
                 

                 

                 

                 
                流體動態
                 
                5萬
                 

                 
                較高
                 

                 
                納米陶瓷
                 
                8萬-10萬
                 
                較低
                 

                 

                 
                磁浮軸承
                 
                5萬
                 
                較高
                 
                較高
                 

                 
                氣壓球形
                 
                10萬
                 

                 

                 

                 

                     從上面的表中我們可以看出,目前含油軸承與液壓軸承由于有著更低的生產工藝以及制造成本,讓其仍然成為目前市場上大多數散熱風扇所使用的軸承類型。雖說在壽命上只有4萬小時,但是如果按每天開機10小時計算,其使用壽命也長達10年之久,何其低廉的價格相比,對于大多數人來說,還是非常超值的了。不過由于目前國內風扇品牌的繁雜,存在一些以次充好的現象,所以在選擇時我們應該盡量選擇那些口碑比較好的品牌。

                    而對于那些對噪音以及性能要求較高的玩家來說,目前的磁浮軸承則是一個非常不錯的選擇,和普通液壓軸承相比,一些磁浮軸承風扇還可以讓玩家非常方便的拆下扇葉,以方便日常的清洗和維護?偟膩碚f我們在選擇散熱風扇時,還是要秉著“適合自己”的原則,根據自己的預算和需要去選擇一款適合自己需求的風扇。

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