齒輪箱顧名思義就由齒輪傳動作為主要功能的機械設備。

工業(yè)生產中，人們將不同能源通過機械裝置轉化成滿足需求的旋轉機械能，然后加以利用。人們需要將不穩(wěn)定的水勢能或者風動能等能量轉化成所需要的動力來源。那時候就誕生了最早的齒輪箱。人們通過齒輪箱將不穩(wěn)定轉速升高或者降低，得到所需要的能量，并進行利用。

隨著科學技術的進步，人類工業(yè)文明進入到汽輪機時代和電氣時代。人們學會了將自然界的能量轉化成更易于傳輸和利用的能量形式。能量轉換的過程中，經歷了從自然能量轉化為熱能、電能，再從熱能轉化成機械能的過程。

在兩次能量的轉化過程中，齒輪箱都起到了關鍵的作用。

齒輪箱，在機械系統(tǒng)中通過對軸轉動速度和轉矩的調整實現(xiàn)能量傳遞，通過其內部大小齒輪的嚙合實現(xiàn)改變傳動速度和相應的傳輸扭矩。因此，有時候它又被稱作變速箱。

齒輪箱屬于旋轉設備中的一類，它通過軸進行能量傳遞，因此軸的旋轉十分關鍵。齒輪箱的旋轉軸相對箱體發(fā)生轉動，進行連接的零部件就是軸承。軸承作為軸的支撐和旋轉零部件，對于齒輪箱的穩(wěn)定運行并達到預期功能起著十分關鍵的作用。

軸承雖然是一個單獨的標準零部件，但是軸承本身在內部也是有幾個相應的零部件組成，并且軸承運轉的時候軸承內部的各個零部件之間也存在相對的運動。相比于其他的零部件而言，軸承幾乎相當于一個“小設備”。這也就構成軸承自身的復雜性。

與軸承相比，齒輪箱的機座承擔負荷，但是機座自身各個零部件之間不發(fā)生相對運動。旋轉軸負責承擔著轉矩，以一定速度旋轉。

齒輪是齒輪箱的關鍵零部件，兩個齒輪在嚙合時，嚙合點不僅承載，而且有相對運動，因此具有一定的復雜性。但是齒輪的運動是出現(xiàn)在成對的齒輪中的，單獨一個齒輪自身是不會出現(xiàn)相對運動的。

綜上所述，齒輪箱中既承載又運轉的零部件包括齒輪和軸承。因此這兩類零部件是齒輪箱設計、應用、維護和故障診斷中最關鍵的部分。也是故障高發(fā)的零部件。在這兩者中，軸承又是在自身內部實現(xiàn)的運轉。因此就單個零部件而言，可以說是更加復雜的。



在齒輪箱的設計階段，軸承的設計選型是難點之一；在齒輪箱發(fā)生故障的時候，軸承是故障多發(fā)的元件之一。可以說，軸承對于齒輪箱而言是一個重要的關鍵零部件，并且其選擇、裝配、使用與維護也具有相當的難度。

從工程技術人員的知識儲備來看，齒輪箱的核心技術是齒輪的設計、生產和制造。因此，齒輪箱工程師對軸承技術的掌握相對有限。軸承對于齒輪箱廠家和用戶而言是一個應用零件，工程師和最終用戶都很少參與軸承的設計，基本上都是在在作為標準件的眾多軸承型號中進行選用。因此本身也沒有很多的投入對軸承技術的學習和了解。

經過多年的應用經驗的積累，很多軸承廠家可能針對齒輪箱的特殊工況開發(fā)專門用于齒輪箱的軸承型號。或者，軸承廠家也會對于某種特殊的要求進行相應的特殊設計，從而生產出某些專門應用的軸承。

不論是對于通用的標準軸承，還是針對齒輪箱應用的專用軸承，亦或針對特殊工況而開發(fā)的特殊軸承，對于齒輪箱工程師來說，軸承仍然是一個“即插即用(Plug and Play)”的零部件，而他的應用要求多且復雜。

在大部分的齒輪箱設計過程中，齒輪箱的工程師會參與軸承需求的討論，但是他們只是給軸承廠家提出任務，并非會對軸承知識或者軸承應用有更深入的了解。這些任務最終還是需要軸承應用工程師在軸承的選型和應用設計過程中來翻譯和滿足。

特殊定制發(fā)生的頻率相比于普通的軸承選型而言低很多。日常工作中大量的軸承應用工作最重要的技能應該是根據要求，選擇合適的軸承，并對不合適的需求進行轉化，懸著正確的軸承，并進行正確的使用。

上述這些就是我們所說的“齒輪箱軸承應用技術”。

齒輪箱軸承應用技術，是針對應用在齒輪箱環(huán)境下的軸承的技術。研究目標是軸承，研究環(huán)境是齒輪箱。同時齒輪箱軸承應用技術又是一門“應用技術”，而非軸承本身的設計和制造技術。

從一個角度講，我們討論的是如何將標準軸承更好的應用在齒輪箱中。而非重新設計軸承，因為這樣的成本和通用性在大多數條件下都會受到限制。

另外一方面，雖然對某些特殊工況進行特殊的軸承設計是可行的，但是我們還是希望在此之前，能找到一個可以解決這個問題的現(xiàn)有方案。因此，對現(xiàn)有軸承技術方案及應用知識的了解就成為了尋找這個方案的最合理和最有效的指導。

齒輪箱軸承應用技術作為齒輪箱技術和軸承技術的交叉領域對工程技術人員提出了很多挑戰(zhàn)。這也是昌暉儀表開辟這個專欄的原始初衷。

首先，它不僅需要工程師對齒輪箱軸承應用技術非常了解，包括齒輪箱的設計和加工制造，以及齒輪箱的應用環(huán)境和工況。其次，還需要對軸承，齒輪等零部件的特點，運行要求等有一定的了解。因此對齒輪箱工程師和軸承工程師而言，它都是一個綜合能力的考驗，而且是需要經驗積累的綜合性學科。

我們不難發(fā)現(xiàn)現(xiàn)實工程實際中的一個矛盾：一方面軸承是齒輪箱故障高發(fā)的關鍵零部件，實際應用中問題繁多，影響重大；另一方面軸承在齒輪箱的應用技術既不是齒輪箱工程師的核心技術也不是軸承工程師的核心技術。這種“關鍵”但不“核心”的技術地位帶來了雙方工程師在解決齒輪箱軸承應用問題時候的困難。