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小轴承大学问!谈谈散热风扇的轴承设计
来源:太平洋电脑网 2022-12-01 346
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    【PConline 杂谈】有电脑,就有散热。无散热,性能从何谈起?目前主流的散热方式有水冷以及风冷。但是由于成本、上手等因素,风冷散热的统治地位是不言而喻的。不过,每当你在干燥的冬天碰到那烦人的散热器噪声时,你应该恶补下,为什么老电脑散热器的噪音为何越来越明显?为何干燥冬天的散热器会让你头疼?这一次,DIY带你走进科学,走进轴承的世界。

    从我们日用家居衍生出来的风扇,发展了那么多年,产生了不同类型的轴承。什么液压轴承、滚珠轴承、磁悬浮轴承……多种多样,那么这些轴承对于风扇的静音和寿命都有哪些影响呢?又都有着什么区别呢?

    首先,我们来看看市面的轴承列表。

    技术含量销售价格噪音高低理论寿命含油轴承低低低5000-8000小时液压轴承低低低40000小时单滚珠轴承低中低中40000小时双滚珠轴承中高高50000-100000小时来福轴承中高中低40000小时流体动态轴承高中低50000小时纳米陶瓷轴承高中高低80000-100000小时磁悬浮轴承高高基本忽略50000小时气压球形轴承高高基本忽略100000小时

    如果大家觉得轴承的名字很陌生的话,那下面各个轴承的介绍就很有必要了。

    含油轴承

    液压轴承散热器

    小编点评:

    液压轴承是主流的散热解决方案,广泛存在在机箱散热风扇、CPU散热器、部分显卡散热中。

    双滚珠轴承

    采用单滚珠轴承的散热器,目前市面这种散热器很少

    编辑点评:

    单滚珠轴承算是一种折衷的轴承,中庸之道,体现在不上不下的优缺点,所以适合普通用户选择,及省心又省钱。

    来福轴承

    采用流体动态轴承的散热器

    流体动态轴承主要用在对静音要求很高的平台上,尤其是HTPC、迷你机箱等。作为新技术,它的综合性能十分不俗,而且成本控制不错,是一项前景很好的轴承技术。

    纳米陶瓷轴承

    提起磁悬浮技术,人们都会想到磁悬浮列车,通过列车底部与铁轨间的反向强磁场作用,将列车悬浮在轨道上方以减少摩擦系数。而磁浮轴承利用磁力作用将转子悬浮于空中,使转子与定子之间没有机械接触。其原理是磁感应线与磁浮线成垂直,轴芯与磁浮线是平行的,所以转子的重量就固定在运转的轨道上,利用几乎是无负载的轴芯往反磁浮线方向顶撑,让成整个转子悬空。

    1、磁悬浮轴承不存在机械接触,转子可以运行到很高的转速,具有机械磨损小、能耗低、噪声小、寿命长、无需润滑、无油污染等优点,

    1、磁悬浮事实上只是一种辅助功能,并非是独立的轴承形式,具体应用还得配合其它的轴承形式,例如磁悬浮 滚珠 轴承、磁悬浮 含油轴承、磁悬浮 汽化轴承等等。

    2、价格不菲

    磁悬浮轴承的散热器

    别小看小小的轴承,磁悬浮的黑科技都用到轴承上了,多么的高大上,由于它特殊的性质,特别适用于高速、真空、超净等特殊环境中,或者要求绝对静音的环境中。加上这技术价格不菲,一般家用就用不上了。

    气压球形轴承

    气压球形轴承

    最后介绍的是气压球形轴承(Barometric Ball Bearin)从结构上来看,这种气压球形轴承类似于磁浮轴承,只不过将固定金属球体的磁铁置于风扇的底部。并且在风扇轴心外框形成一定的气压来保证轴心旋转的稳定。

    目前该轴承属于新技术,采用这种轴承的散热器不多,包括酷冷至尊Excalibur等。

    1、具备和磁悬浮轴承一样的多种优点:低噪音、寿命长、无油迹、低能耗、低损耗等

    2.、超长的使用寿命,达到了100000小时

    1、使用该轴承的产品不多。

    气压球形轴承的散热器

    气压球形轴承算是磁悬浮轴承的平民版,但继承了后者众多优点,而且具备很长的使用寿命。只是目前使用该轴承的产品不多,需要更多的市场观察。

    小结:轴承该怎样选?

    经过以上对比,我们可以看到,含油轴承由于使用周期较短,轴承内部的油控直接影响运转时噪音大小,所以越来越被各知名大厂所摒弃。双滚珠轴承现在被业界广泛看好,成为高品质散热器风扇的首选,运转稳定性无出其右,但价格也较高。而作为物美价廉的选择,各大厂商的折衷方案就是采用单滚珠轴承。

    以上都是目前市面占主流地位的轴承,至于后面那些新轴承,本质上都是含油轴承演化出来。可能涉及专利、材料、技术问题,这些轴承的使用率不大。

    总的来说,好的风扇,除了其风量大和风压高之外,自身的可靠性是相当的重要,其中,风扇使用的轴承起着非常重要的作用。所以,大家在选购时候,不要一味关注转速、大小等表面问题,而散热器的核心——轴承才是我们需要做好功课的地方。

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