轴承功能、分类、产业链、应用领域、市场规模及竞争格局分析

最佳答案 匿名用户编辑于2024/04/19 16:05

机械运转的重要零部件。

1、 轴承可分为滑动轴承和滚动轴承,各具特点

轴承的主要功能在于减少摩擦、引导旋转以及承受载荷。轴承在机器的运转中发 挥着两大作用:第一,能够减轻旋转的轴与旋转支撑部分之间的摩擦,以此减少 能量的消耗,从而使得旋转更加顺畅;第二,作用在旋转轴与旋转支撑部分之间, 在保护旋转支撑部分的同时,也能将旋转轴保持在正确的位置。 根据轴承运转时产生摩擦力性质的不同,可将轴承分为滑动轴承和滚动轴承。滑 动轴承的运动方式是滑动,起关键作用的是其制作材料,运行时平稳、无噪音, 但起动时阻力相对较大,一般应用于低速重载工况场景。滚动轴承的运动方式则 是滚动,由于滚动体的存在,其更能减轻摩擦,减少旋转能量的消耗,因此应用 更为广泛。根据 Grand View Research,若将轴承分为滚珠轴承、滚子轴承、 滑动轴承和其它轴承,2022 年全球轴承市场中滚珠轴承(滚动轴承的一种)市 场规模(按收入)占比最大,约为 47.37%。

滑动轴承和滚动轴承根据其特点,各有优劣。 从性能的角度来看,滚动轴承在运转性能方面表现更为优秀,其阻尼和功耗均较 小,并且拥有更高的精度;而滑动轴承由于其更大的接触面积和一致性,因此具 备更大的抗高冲击载荷和负载能力,这些优点使得滑动轴承在需要更大的抗振荡 运动损伤的应用中成为首选。 从经济性的角度来看,滑动轴承中应用最广泛的自润滑轴承成本更低,并且相较 于需要润滑的滚动轴承来说,其往往无需或只需要少量的润滑,因此其维护成本 也更低。

滑动轴承

滑动轴承也称为径向轴承或套筒轴承,具有圆柱形结构并且没有滚动部件,通常 应用在具有旋转或滑动轴部件的机器中。滑动轴承由金属或塑料制成,固定和移 动表面具有滑动摩擦力,并由油膜相隔开,可以使用油或石墨等润滑剂来减少轴 与其旋转的孔之间的摩擦。滑动轴承通常用于滑动、振荡、旋转、摆动和往复运 动。

滑动轴承的分类方式:根据工作时轴套和轴颈表面间所呈现摩擦状态的不同,可 将滑动轴承分为流体润滑(摩擦)轴承(如动压轴承、静压轴承)、关节轴承和 自润滑轴承,其中自润滑轴承又分为非完全流体润滑(摩擦)轴承、无润滑(干 摩擦)轴承,比如传统含油轴承、固体润滑轴承等。

自润滑轴承是指用自润滑材料制作或在材料中预先加入润滑剂,在工作时可以不 加或长时期不必加润滑剂的滑动轴承。预先加入润滑剂的情形下,随着轴承的运 行,润滑剂会通过滑动层中的孔释放出来,从而润滑轴承表面。根据应用要求(例 如工作温度),润滑剂可以是液体(油)或固体(石墨,MoS2,铅)。 自润滑轴承具有以下优点: (1)结构简单、质量轻、耐磨性能好、使用寿命长,不仅能简化机械的设计和 结构,降低成本,还可提高机械性能和可靠性,延长使用寿命; (2)无需额外供油装置,节省组装费用及耗时,大幅降低制造成本; (3)免加油或少加油,大幅降低润滑油的使用量与设备的维护保养费,也免除 了因供油不足造成的风险; (4)运行平稳、噪音低,无需废油回收处理,有利于工作环境的改善; (5)有适量的弹塑性,能将应力分布在较宽的接触面上,提高轴承的承载能力; (6)静动摩擦系数相近,能消除低速下的爬行,从而保证机械的工作精度; (7)运转过程中能形成固体转移膜,保护磨轴,无咬轴现象; (8)对磨轴的硬度要求低,可使用未经调质处理的轴,降低了配套零件的加工 难度。

滚动轴承

典型的滚动轴承一般由套圈(内圈和外圈)、滚动体和保持架构成,有些轴承还 带有密封件。套圈约占成品轴承成本的 35%,是其中价值最高的配件。内圈与 轴配合一起旋转,外圈与轴承座配合起支撑作用。滚动体位于内圈与外圈之间, 由保持架使其保持一定间隔,从而进行圆滑地滚动。

轴承装配是滚动轴承生产过程中的最后工序,对轴承性能具有重要的影响。轴承 的各个零件(外圈、内圈、滚动体和保持架)需要经过多种工序加工,最后再装 配成轴承产品。按不同的技术要求,可以装配成各种精度、各种游隙和其他特殊 要求的轴承产品。

滚动轴承的分类方式:滚动轴承按承受负荷时作用于套圈与滚动体之间的负荷方 向与垂直于轴承中心线的平面所形成角度的不同,主要分为向心轴承和推力轴承 两大类;按滚动体结构的不同,可分为球轴承(滚珠轴承)和滚子轴承;按滚动 体的列数,可以分为单列、双列和多列。球轴承按套圈结构可分为深沟球轴承、 角接触球轴承、推力球轴承等,滚子轴承按滚子形状可分为圆柱滚子轴承、滚针 轴承、圆锥滚子轴承、调心滚子轴承等。

2、 轴承应用领域广泛,市场规模成长空间大

轴承产业链梳理:轴承的上游主要是原材料和零部件,其中原材料包括轴承钢和 改性塑料、工业陶瓷等非金属材料,零部件环节则包括套圈、滚动体、保持架等 生产企业。中游的轴承行业以国外厂商为主,国际高端轴承产品及制造技术基本 被瑞典、德国、日本和美国垄断,中国的优势企业通过持续研发,正在陆续打开 高端轴承市场。部分轴承厂商也会生产零部件供自己使用,比如天马股份自产滚 子、五洲新春自产套圈和滚子等。轴承的下游应用领域广泛,包括汽车、家用电 器、风电、机器人等行业。

汽车是轴承的主要应用领域,风电轴承市场正在快速发展。2020 年轴承行业的 下游应用领域中,汽车、家用电器和电机分别以 37.40%、12.40%和 10.60%的 比例(按市场规模金额)占据前三。根据下文中我们对中国风电轴承(主要是主 轴轴承、偏航变桨轴承和齿轮箱轴承)市场规模的测算,2020 年中国风电轴承 的市场规模约为 126.34 亿元,以头豹研究院统计的 2020 年中国轴承行业市场 规模 2890 亿元为基础,可测算得到我国轴承应用在风电领域的占比约为 4.37%。

全球轴承市场规模成长空间广阔。根据 Grand View Research,2023 年全球轴 承市场规模为 1209.8 亿美元,并预计到 2030 年将达到 2266.0 亿美元,23-30 年 CAGR 约为 9%;其中 2023 年亚太地区份额为 40%,Grand View Research 预计亚太地区轴承市场规模将快速增长,到 2030 年将超过 982.0 亿美元,并且 中国是主要市场之一。 我国轴承行业具有广阔的成长空间期。我国轴承行业的营业收入在 2019 年有所 下降,一是国内以汽车为首的轴承配套机械产品产量大幅下降,轴承内需市场受 到压抑,二是国际受中美贸易争端以及国际贸易保护主义抬头,轴承出口也受到 抑制。2021 年受益于军工领域高增速以及风电轴承国产替代趋势,我国轴承行 业营收达到 2278 亿元,增速高达 18%。

3、 国际轴承厂商市占率居前,国内轴承产业加速发展

全球轴承市场基本被八大国际厂商垄断。在全球范围内,八大轴承企业呈现多头 垄断竞争的格局,这八家企业分别是瑞典的斯凯孚(SKF),日本的恩斯克(NSK)、 捷太格特(JTEKT)、恩梯恩(NTN)、美蓓亚(NMB)和不二越(NACHI), 美国的铁姆肯(TIMKEN),以及德国的舍弗勒(Schaeffler)。2022 年八大轴 承企业的全球市占率达到 75%(按市场规模金额,下同),相比之下,中国厂 商市场份额仅为 20%;中国轴承市场呈现集中度较低的格局,2021 年万向钱潮、 人本股份、洛轴营收分别为 143.22 亿元、91.21 亿元、51.08 亿元,而当年我国 轴承工业营业收入达 2278 亿元。