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[知识介绍]陶瓷轴承到底怎么样? [复制链接]

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只看楼主 倒序阅读 楼主  发表于: 2019-10-29
— 本帖被 光光 设置为精华(2019-10-29) —
陶瓷轴承,顾名思义是一种有陶瓷成分的轴承。陶瓷作为一种坚硬光滑的材料,很容易让人联想到低阻力。所以,把陶瓷珠子放到轴承里面,然后宣传可以节约大量功率,再卖到几十倍的价格,不少人倒是趋之若鹜。其中翘楚便是丹麦作坊CeramicSpeed,一个轴承大几百,号称节约若干瓦,各种大牌联名,你懂的。那么问题来了,陶瓷轴承厂商的宣传是真的靠谱还是狗皮膏药呢?各位看官坐好了,由我慢慢分析。本文仅讨论混合陶瓷轴承,纯陶瓷轴承不在讨论范围之内。






阻力分布
轴承里面,阻力来自以下部分:尘封,油脂,保持架,滚珠的变形,轨道的变形。
参考舍弗勒的数据,来自滚珠变形的阻力只有3%(黄色部分)。阻力的大头来自于油脂(28%)和尘封(60%),保持架则贡献了7%。
陶瓷轴承厂商号称陶瓷珠拥有更高硬度,因此可以减小形变阻力,但是其减小的极限仅仅只有3%
考虑到现实中不可能完全消除这部分阻力,陶瓷珠实际上能减小的,是这3%里的10%,也就是0.3%
同样值得注意的是,陶瓷轴承通常使用PA66卡入式保持架。这种保持架成本更低,更容易生产和制造。但是相比金属保持架,其阻力更大。
陶瓷轴承可以减小变形阻力(3%),却增加了保持架阻力(7%)。
净结果是,钢轴承拥有更低的阻力。






如果负载为每分钟90转时,不同厂牌的轴承表现出类似的阻力分布。阻力的大头来自于尘封和油脂,滚动阻力占比较小。




油脂和尘封
尘封和油脂贡献大量阻力,因此在二者上做文章,可以节约功率。
NTN钢轴承Enduro Zero陶瓷轴承二者在全新的状态下阻力几乎一样。换上更稀的润滑油后阻力均有下降。
NTN钢轴承甚至在无尘封,无润滑脂,只有润滑油的情况下,阻力低过同状态的Enduro Zero陶瓷。测试结果和之前的数据相呼应。
有必要指出,润滑油附着效果很差,可能几百公里就流失殆尽。如果选择使用润滑油,需要定期补充以保持润滑。






功率损失vs里程
陶瓷轴承的初始阻力较低,但是随着里程而逐渐增加(绿色线
原因是陶瓷珠和钢轨道硬度差异大,钢轨道被磨出个槽。一个用了几千公里的Enduro陶瓷,它的阻力会是新的时候的好几倍。
至于钢轴承,由于滚珠和轨道由同一种材料构成,在短暂的磨合期过后,阻力几乎没有增加()。
请想象一下把火车放在马路上,毫无疑问马路立马会损坏。因为相比于火车的轮子,马路上的沥青/水泥可软的多。






总瓦数节约(1000km)
如果按照90RPM的踏频踩1000公里,以FSA原装BB的轴承作为参考基点。
Ebay上的祖国产无标钢轴承和陶瓷轴承会多吃掉9瓦左右的功率。所以,不要购买山寨轴承。
CS和Enduro陶瓷轴承能节约大概五瓦半,表现最好的NTN LLB钢轴承可以节约你六瓦。
需要注意的是,随着里程越来越长,陶瓷轴承节约的瓦数会逐渐减小,慢慢向表格左边移动。






瓦数性价比
山寨轴承是负性价比,你会付出更多不必要的功率。
Ceramic Speed和Enduro每节约一瓦平均需要花费102和83英镑,合软妹币931元和757元,wo cao~
然而,如果你不在乎那些响亮的营销,你只需要花费几之一的价格,就能通过使用低阻钢轴承达到类似的效果。
考虑到原文作者生活在英国,如果参照我国物价,Ceramic Speed和Enduro的减瓦性价比会进一步劣化。




个人不负责任的观点
1.陶瓷轴承的确可以节约功率,但是起作用的不是陶瓷珠,而是尘封和油脂。陶瓷珠本身对于阻力减小几乎无用。
2.陶瓷轴承的可用寿命较短,超过一定里程后,其阻力会增加,失去了低阻力的意义。
3.山寨轴承会吃掉你更多功率,为了避免不必要的麻烦,请选择购买正品大牌。

本文内容来自于英国空气动力学工程师Hambini的博客,我把原文精髓大致翻译了出来。
我语文不太好,英文也马马虎虎。如有看不明白,欢迎跟帖,我再慢慢修改。
CeramicSpeed这个丹麦作坊,通过资本营销,把“花钱买功率”吹到云端。
让我惊讶的是,居然有很多人很买账。
在利润的鼓励下,于是我们见到了更多奇技y巧,更多上千块的陶瓷轴承,更多毫无依据的吹嘘,这对于整个产业发展非常不健康。
文章写出来,希望更多人知道,陶瓷轴承并没有什么神奇之处。
它们除了比较贵,营销做的比较多,没有特殊的。甚至在某些考量下,它们还不如钢轴承。

原文:https://www.hambini.com/blog/post/ceramic-bearings-vs-steel-bearings...-an-engineering-opinion/


[ 此帖被vanhappy在2019-11-01 15:07重新编辑 ]
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dukeiii 金钱 +1 - 04-07
20040110 金钱 +1 这么漂亮的文章才看到 2019-12-10
rainfool 金钱 +1 钱包救星 2019-11-19
眀天 金钱 +1 道理讲得简单明了…… 2019-11-03
noodless 金钱 +2 忍不住给你手动点赞! 2019-10-29
维维表哥 金钱 +2 忍不住给你手动点赞! 2019-10-29
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只看该作者 沙发  发表于: 2019-10-29
点赞,感谢楼主分享

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只看该作者 板凳  发表于: 2019-10-29
还好烧不起陶瓷

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只看该作者 地板  发表于: 2019-10-29

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只看该作者 4楼 发表于: 2019-10-29
真心感谢科普

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只看该作者 5楼 发表于: 2019-10-29
感谢楼主科普
中轴 两边都是往前轮方向拧是松
两只脚踏都是往前轮方向拧是紧

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只看该作者 6楼 发表于: 2019-10-29

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只看该作者 7楼 发表于: 2019-10-29
学习了,感谢楼主科普

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只看该作者 8楼 发表于: 2019-10-29
装了陶瓷轴承的表示心痛

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只看该作者 9楼 发表于: 2019-10-29
回 haoqingx 的帖子
haoqingx:装了陶瓷轴承的表示心痛 (2019-10-29 13:52) 

我也换过,心痛一下就好了,实际差别不大。

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只看该作者 10楼 发表于: 2019-10-29

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只看该作者 11楼 发表于: 2019-10-29
学习了……多谢科普……

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随便玩玩

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只看该作者 12楼 发表于: 2019-10-29
回 zhouyf911 的帖子
zhouyf911:楼主英语真好[图片]
 (2019-10-29 13:20) 

谢谢。感谢支持

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只看该作者 13楼 发表于: 2019-10-29
前不久在某群看到过这文章,跟楼主同一人?

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只看该作者 14楼 发表于: 2019-10-29

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只看该作者 15楼 发表于: 2019-10-29
回 fonzzz 的帖子
fonzzz:前不久在某群看到过这文章,跟楼主同一人?
 (2019-10-29 14:28) 

我三个小时前自己边翻译边写的,层主记错了?

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只看该作者 16楼 发表于: 2019-10-29
顶一个
这么说,陶瓷轴承厂家自己门儿清啊,收了高价钱同时把油脂给换了高级别的低阻力的?

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只看该作者 17楼 发表于: 2019-10-29
只知道enduro,都是毒)品

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销售高速口罩机,WX:123439251

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只看该作者 18楼 发表于: 2019-10-29
我感觉轴承精度才是关键,一味最求陶瓷也不可取

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只看该作者 19楼 发表于: 2019-10-29
使用全陶瓷的轴承,就没有那些阻力了

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只看该作者 20楼 发表于: 2019-10-29
其实很多东西都是被商家们神话化!拆开来看只是笑话一桩!

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只看该作者 21楼 发表于: 2019-10-29
只说一点,花鼓壳和轴承的紧度配合是最重要的。

过度紧配,轴承会被压死,润度废掉。
反之,会有框量。
匹配不行,再好的轴承都废。

而这个配合,在压入轴承之前是没有人知道的。

我举个例子,roval的花鼓,装cs一定转不动,装hscer一定有框量,装enduro就正好。害不害怕

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只看该作者 22楼 发表于: 2019-10-29
回 jackohara 的帖子
jackohara:顶一个
这么说,陶瓷轴承厂家自己门儿清啊,收了高价钱同时把油脂给换了高级别的低阻力的? (2019-10-29 14:51) 

就是粘度不同,太稀的阻力小但是流失快,你每隔一段时间还要补

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只看该作者 23楼 发表于: 2019-10-29
回 鸡龟骨滚羹 的帖子
鸡龟骨滚羹:[表情] 我感觉轴承精度才是关键,一味最求陶瓷也不可取 (2019-10-29 15:05) 

所以,观点三。买大厂轴承才能满足精度,山寨货鬼知道公差歪道哪里去了

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只看该作者 24楼 发表于: 2019-10-29
回 简单又明了 的帖子
简单又明了:使用全陶瓷的轴承,就没有那些阻力了[表情]  (2019-10-29 15:14) 

然后一个马路牙子全碎了,哈哈哈

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只看该作者 25楼 发表于: 2019-10-29
回 光光 的帖子
光光:只说一点,花鼓壳和轴承的紧度配合是最重要的。
过度紧配,轴承会被压死,润度废掉。
反之,会有框量。
匹配不行,再好的轴承都废。
....... (2019-10-29 16:14) 

要么是花鼓bore开小了,要么是轴承外径大了,最可怕的是两个都是。远离作坊啊远离作坊~~~

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只看该作者 26楼 发表于: 2019-10-29
油封阻力最典型的就是king花鼓,king花鼓空转阻力极大,就是因为用了带弹力的金属油封。

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只看该作者 27楼 发表于: 2019-10-29
油脂阻力最典型的就是早期的方远陶瓷版本

为了增加cs轴承的寿命,加的是比较粘稠的油脂。
所以陶瓷版方远会比普通方远阻力更大

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只看该作者 28楼 发表于: 2019-10-29
花鼓轴承一般踩坑概率大,因为花鼓大多数没有预压调节功能。

但是。中轴系统用陶瓷轴承绝对推荐,几乎所有的牙盘都有预压调节设计,容错率大增。

Cs轴承最好的应用就是做bb轴承,比如闪电cs bb用的6806轴承。
这是cs轴承唯一没得黑的场景。

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只看该作者 29楼 发表于: 2019-10-29
vanhappy:要么是花鼓bore开小了,要么是轴承外径大了,最可怕的是两个都是。远离作坊啊远离作坊~~~ (2019-10-29 16:55) 

花鼓最稳的还是dt和久裕,纯粹加工精度高,不需要预压调节。

而带预压的花鼓,理论上更能保持最佳状态,但由于疏于保养(伺候),用下来没一个能善终的。

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