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2012-03-30 00:17 出处:PConline原创 作者:四维 责任编辑:zhaohuan
1前言回顶部

  前言:到目前为止,风冷依然为散热的主流设计,而支持风冷散热最为关键的自然是风扇,而对于风扇,相信大家都并不陌生,无论是在机箱、电源、显卡、CPU散热器上,都能看到其踪影,笼统点来说,没有风扇,电脑无法保持稳定运行。

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风冷依然是主流散热方式

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扇叶影响着风扇的送风

  风扇是制造散热风力的关键,而影响风扇风力的因素也较多,如扇叶数量、叶片设计、风扇转速、风扇尺寸等等,而通常来说,扇叶数量较多,叶片弧度设计合理,风扇转速更快,尺寸越大,风扇的排风量越大。

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风扇配置随处可见

  不过风扇的参数并不能光看排风量,其轴承设计才是整个风扇的设计核心,不同类型的轴承不仅能够影响到风扇的使用寿命,而且其通常对风扇的噪音大小有很重要的影响。

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风扇轴承是风扇构造的重中之重

  所以要挑选一款适合的风扇,首先需要从其轴承开始,而为了让各位网友对风扇轴承有一个更为详尽的了解,我们今天将会为大家介绍一下目前市面上常见的几种风扇轴承,并对其进行分析。

  总体来说,目前散热风扇通常采用的轴承可分为三大类,其分别为滑动摩擦式、滚动摩擦式以及混合式,而在这些大类下面,还能够根据其具体设计来进行细分。

2滑动摩擦轴承回顶部

含油轴承:

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含油轴承构造

  含油轴承(Sleeve Bearing)其原理为滑动摩擦式,主要是利用润滑油作为润滑剂来降低轴承与轴套之间的阻力,其噪音量不高,而且制造成本低,已经被沿用了不少年份,受到不少厂商的欢迎。

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含油轴承

  不过由于其采用滑动摩擦式设计,长时间的使用后,磨损会较为严重,使用寿命相对滚动摩擦式设计要来得短。而由于采用的是开放式的设计,当内部油脂不足时,轴心部分容易进灰,从而加大风扇内部的阻力,带来转速降低、噪音增大等一系列问题。

  而普通的含油轴承还有个比较大的问题,那就是当轴承内部的油脂不足时,轴心与轴承之间的空隙变大,容易出现轴心偏移现象,严重的情况下,有可能会导致风扇不稳定,造成散热不及,故这种含有设计并不适合使用于高转速或大尺寸风扇上,而其使用寿命一般在5000~8000小时。

液压轴承:

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液压轴承构造

  液压轴承(Hydraulic Bearing)在设计原理方面与含油轴承一样,依然采用滑动摩擦设计,不同的是,液压轴承为密闭式设计,比起含油轴承,拥有更大的储油空间,并设计有独特的环回式供油回路。

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液压轴承散热器风扇

  液压轴承在含油轴承上进行了改进,将含油轴承设计上的缺陷一一进行改进,不仅保持了含油轴承低噪音的优点,并且提高了轴承的平均使用寿命,平均可以达到4万小时,而在目前市面上,液压轴承的设计占有较高的比重,这也与其低廉的造价分不开。

3滚动摩擦轴承回顶部

滚珠轴承:

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滚珠轴承

  滚珠轴承在原理方面采用的是滚动摩擦式,与滑动摩擦设计相比,拥有更小的轴承与轴心的摩擦阻力,同时滚轴转动时带来的损耗也更小,毕竟两者的接触面积要小得多,所以滚珠轴承在使用寿命方面有着不少的优势,不过同时,这种设计也带来了不少缺点,那就是制作工艺更复杂,成本较高,而且转轴工作时容易带来噪音。

  滚珠轴承能够细分为两种,一种是单滚珠轴承,而另外一种则是双滚珠轴承,而这两种设计在方面并没有什么太大区别。

单滚珠轴承:

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单滚珠轴承构造

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单滚珠轴承散热器风扇

  其实单滚珠轴承可以看做是对传统含油轴承的改良,在整体架构方面,与传统含油轴承相似,只不过在轴承部分,采用了一个滚珠轴承替代,并且搭配上了润滑油,轴心与轴承的滚珠相接触,能够减少转动时带来的损耗,克服了含油轴承寿命较短的毛病,让使用寿命能够达到4万小时左右,而配置单滚珠的轴承,在成本方面虽然有增加,不过幅度并不会太大。虽然配置了滚珠转轴带来了不少好处,不过运行噪音方面却有所增大。

双滚珠轴承:

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双滚珠轴承构造

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双滚珠轴承显卡风扇

  双滚珠轴承在单滚珠轴承的基础上,增加了一个滚珠轴承,在对于轴心的稳固程度方面,比单滚珠轴承来得更好,而且双滚珠轴并不存在漏油的问题,而双滚珠轴承的转动摩擦力更小,让其使用寿命更长,基本能够达到5万~10万小时,较小的转动摩擦力更加适合高转速的风扇,能够提供更强劲的风力,当然,伴随着转速而来的是更大的风声、噪音。

4无触式轴承回顶部

磁悬浮轴承:

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磁悬浮轴承构造

  磁悬浮技术的应用已经不是什么特别新鲜的事了,从磁悬浮列车的应用就可以看出,磁悬浮技术能够完全杜绝机械接触,从而减少互相运动物体之间的摩擦,而磁悬浮轴承的原理也是如此,利用转轴内部的磁感应线让轴心进行悬浮,杜绝轴心与轴承之间的接触,让整个转子悬空。

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磁悬浮轴承风扇

  这种轴承的优点显而易见,那就是静音、转速高、损耗小、能耗低、寿命长,不过相反的,这种轴承如果入尘,带来的影响也是很可观的,而内部较为精密的设计也促成其较难修复的特性,所以磁悬浮轴承只适合于一些有高速需求、无尘的环境,就目前的话,作为民用普及的话还是不太现实的。

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风扇还得按需来选

  总结:这次介绍的几种风扇轴承,大多都是目前比较常见的几种轴承类型,可以看到,由于制造成本的原因,由普通含油轴承改进设计的液压轴承更贴合普通用户的实际使用,其多使用在机箱上,而在使用寿命方面,双滚珠轴承风扇略胜一筹,而其成本造价较高,在一些中高端电源上,可以看到其身影。

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