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静音2.0时代到来 动压轴承大揭秘
2011-08-16 17:10:33   编辑:雪人   点击可以复制本篇文章的标题和链接

近日,笔者在超频三官方网站发现了鲜为人知的一幕:其低碳系列电源进行了全面升级,升级后的低碳2.0版电源风扇全部采用了较为罕见动压轴承。了解行业的都知道,动压轴承因其极其出色的性能而广泛应用在硬盘存储等领域。那么什么叫动压轴承?动压轴承又有哪些优势呢?本文将为大家详细解答。

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超频三  低碳版2.0电源

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动压轴承风扇

1、什么是动压轴承

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动压轴承示意图 

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动压轴承模拟动态图

所谓动压轴承是利用微细沟槽的流体学原理,使润滑流体在轴与轴承间产生润滑作用,避免转动时的碰撞及磨损从而达到流畅与减压的效果,它具有精度高、噪音极低、抗震强、寿命长等先天优势。

2、动压轴承工作原理

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微细沟槽

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流体力学原理

动压轴承原理是利用微细沟槽的流体力学特性,促使轴与轴承间隙中充满润滑流体而达到充分润滑与减压的效果。其内壁布满不同斜向的“V”字形条纹,当轴承旋转时,润滑油随着不同的沟槽分别向上、向下运动,并最后汇集在“尖点”上,形成一个稳定的“团体”。而这一“团体”在旋转过程中能够保持稳定性,并且将定子和转子“撑开”,实现定子与转子无接触的完美运转。

3、动压轴承的优势

(1)首先,它的噪音极低。因为整个运转过程没有接触,并且有润滑油缓冲,因此振动被降到最低点,碰撞声音也不复存在了。下面,我们来看看相关的权威测试就可知道其噪音表现如何了。

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双滚珠与动压轴承噪音对比测试

双滚珠风扇由于运行时间久了以后有磨损,在以6000RPM高速旋转1万5千小时后噪音增加比较快,这是因为用来久了后滚珠磨损不一致,从而影响精度导致随着使用时间的增加噪音也相应增加。而采用动压轴承的风扇噪音随使用时间增加没有明显变化,在6000RPM高速运转下,其噪音值始终保持在22分贝左右,极为出色!这得益于动压轴承的定子与转子无接触完美运转,避免了轴承碰撞与摩擦,从而将噪音降至最低点。 

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其次,动压轴承具有超长使用寿命的特征。我们也看到了,在运转过程中动压轴承不存在大面积的定子与转子摩擦现象,同时润滑油采用防漏设计,风扇轴承寿命得到充分保障,其无故障时间长达10万小时,使用寿命比双滚珠轴承寿命还长。 

第三、动压轴承工作温度低。普通含油轴承风扇和滚珠风扇都存在直接接触现象,摩擦和碰撞将带来温度上升。而动压轴承并没有直接接触,温度自然要低很多。下面,我们看一组数据就可知道其工作温度情况了。

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上图是转速在4000PRM下,双滚珠轴承与动压轴承温度上升的对比,红线是动压轴承的情况、蓝线是双滚珠轴承的情况。在测试进行到半个小时后动压轴承温度为32℃、而双滚珠轴承温度高达43℃。动压轴承的温度竟比双滚珠风扇低11度,因此,其寿命自然更长。

再次,动压轴承具有高精度、抗振强等特点。由于动压轴承的定子与转子没有直接接触,从而避免了因摩擦而导致轴承长时间运转后偏离轨道的现象,运转轨道相当精确,这也是高端硬盘马达采用动压轴承的主要原因。另外,一般的冲击都不会给动压轴承带来什么损坏,而特殊的沟槽可以确保非常稳定的动压环境,保证轴承稳定运行。

4、动压轴承的应用

动压轴承在性能方面的优势,让很多研发人员颇为重视。虽然相比含油、滚珠轴承,动压轴承的成本要更高,但鉴于其出色的性能,目前其广泛被应用在硬盘、光驱等需要长时间运转,对稳定性、寿命和静音要求都特别高的产品中。

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硬盘存储

对这种动压轴承硬盘的马达商的态度是:“如果动压轴承可以符合规格,而且价格能降到和滚珠轴承相当的话,我们会毫无疑虑舍去滚珠轴承,全部改用动压轴承。”从马达商的态度可以看出动压轴承现阶段还是一个比较昂贵的技术,同时也侧面反映了动压轴承的优势也是相当明显。

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蓝光光驱

另外,一些高端笔记本电脑的散热风扇都普遍开始采用动压轴承。这是因为滚珠轴承的体积大,在笔记本电脑狭小空间难以使用,而体积小的含有轴承又表现不够理想,因此动压轴承无疑是最为理想的选择。比如TinkPad T系列、X系列超薄机型以及SONY VAIO系列等高档笔记本电脑中,都能看到动压轴承的身影。 

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高端商务本

编辑总结:随着动压轴承应用范围越来越广,成本逐渐降低,一些高端显卡也开始使用动压轴承,不仅进一步降低风扇的噪音,还大大延长了产品寿命。而从上面的测试结果我们可以知道,动压轴承远远超过了其它种类轴承的产品,能不能普遍运用还需要看它的成本能不能降低到合理的地步。当然,如果您在电源中发现了动压轴承,那还真是个不多见的好东东。

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