記者6月3日從天津大學獲悉，受陀螺旋轉游戲的啟發，該校機械工程學院任成祖教授團隊提出了一種基于動能定理的滾動軸承當量摩擦系數的測量方法，解決了軸承摩擦特性評估難題。相關研究成果于近日發表在國際期刊《摩擦》上，并被選中為封背。
在太空等極端環境，高精密軸承的摩擦越少、能量的損耗越小越好。但同一條生產線上產出的幾乎一模一樣的超高精密軸承，哪個的摩擦性能更好一些？
任成祖發現，使用傳統的摩擦力矩傳感器評測滾動軸承的摩擦性能存在工況依賴性強、離散性大、穩定性差等問題，無法區分出高精密軸承摩擦性能極為微小的差異。
受陀螺旋轉游戲的啟發，團隊提出了一種基于動能定理的滾動軸承當量摩擦系數的測量方法。“就像不同設計品質的陀螺停止總有先后，能量的耗散也就是摩擦做功可以隨時間反映出來。而人類對時間的測量是可以做到極其精準的，這就是該研究的關鍵一環。”任成祖解釋。
團隊成員從使用評估的角度出發，思考如何設計出在空天、新能源汽車等領域具有更高服役可靠性和極端工況適用性的高精度軸承。他們通過精巧的裝置設計，使軸承像陀螺一樣高速旋轉直至停下，整個過程中以時間為中介，巧妙地搭建起動能損耗和摩擦力矩的測算關系，最終實現摩擦特性的評估。
新方法大幅提升了軸承摩擦性能的測量精度，為推動產業進一步升級、助力我國實現關鍵基礎零部件自主可控奠定技術基礎。