据估计，在使用中的所有大轴承中，摩擦的降低10％将提供等于18个大电站的输出的能量。切断任何大小轴承的摩擦是提高能源效率的关键方法。在这里，微型轴承供应商SMB轴承董事总经理Chris Johnson探索了轴承设计的可能性，以提高工业应用效率。
近年来，轴承制造商越来越专注于创建节能轴承 - 利用新材料，润滑技术和先进的几何设计，以减少损失，而无需牺牲负载能力。
但是，轴承中的能量损失不被认为是植物优化的主要重点，因为它们已经被认为是高效率成分。但是，有人认为轴承无处不在，以至于不应忽略势能节省。让我们仔细研究一下三个轴承设计注意事项，以提高效率。
高级材料
节能轴承设计主要集中在减少滚动元件与赛道或笼子之间的接触。通过减少接触元件的粗糙度，将减少摩擦。
根据2021年的一项研究，摩擦优化的设计可能会对减少全球轴承损失的减少产生重大影响。根据一个轴承制造商的设计，对这种减少的初步估计约为全球能源消耗的0.15 - 0.20％。
传统上，钢一直是轴承设计的首选材料，但是在较少需求的环境中使用时，PTFE和Nylon等聚合物材料（例如PTFE和尼龙）提供了许多好处。这些好处包括耐腐蚀性，减少润滑需求和减轻体重。
几何学
几何考虑因素（例如特殊的笼子设计）和轴承中的球数会影响摩擦量。几何和固定器制造过程对产生的摩擦有影响。例如，选择在尼龙（PA66）或其他聚合物材料中选择3D打印的固定器可以帮助减轻整个轴承的重量。
碳纤维增强尼龙是最受欢迎的组合之一。它提供了许多与标准相同的好处，但产生了明显更轻的组件。表面涂层对减少摩擦的轴承会产生重大影响。涂料二硫化物和二硫化钨等涂层会增加耐磨性，疲劳耐用性，并在轴承运动过程中减少摩擦。
润滑
适当的润滑剂将减少轴承组件之间的摩擦，并减少滚动元件的金属对金属接触。尽管这是减少磨损的好方法，但与当前市场上的选择相比，有一些新材料会大大减少摩擦。所讨论的材料是石墨烯。
将石墨烯涂层添加到轴承的过程类似于添加传统的润滑剂。当石墨烯很容易获得时，我们将更仔细地检查这种形式的润滑形式。除了对环境有害外，添加到轴承表面的石墨烯片可以持续大量时间，并提供非常低的摩擦系数（COF）。
在一项关于石墨烯作为润滑剂潜力的研究中，研究人员估计，新材料提供的能源损失减少将每年节省24.6亿千瓦时的能源节省，相当于150万桶石油。
通过优化轴承设计的每个元素以考虑摩擦，可以减少轴承摩擦。通过为机器，植物或行业中的每个轴承而繁殖此储蓄，可以实现大量节能。
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