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經(jīng)濟參考網(wǎng)讀書頻道

旋轉(zhuǎn)的力量

現(xiàn)代社會依賴旋轉(zhuǎn)運動的機械設(shè)備數(shù)量相當(dāng)龐大,。汽車內(nèi)部有上百種復(fù)雜的,、隱藏的旋轉(zhuǎn)設(shè)備，包括齒輪、發(fā)動機和驅(qū)動系統(tǒng),。如果沒有這些設(shè)備,，汽車將無法行駛。機床,、冰箱壓縮機,、圓鋸也是如此。現(xiàn)代的風(fēng)車（現(xiàn)在稱為風(fēng)力機械）以及大多數(shù)發(fā)電機等提供能量的設(shè)備都依賴旋轉(zhuǎn)運動,。輪子之所以得到普遍應(yīng)用,，一方面是因為它們的實用性強，另一方面是因為它們能有效利用能量,。輪子旋轉(zhuǎn)時,，它能沿著其表面所有接觸點持續(xù)傳輸能量。如果可以用軸,、帶子或齒輪齒把旋轉(zhuǎn)的輪子連接起來,，這些輪子產(chǎn)生的力量可以傳遞的距離遠(yuǎn)大于單個輪子的直徑。橫向運動（比如滑動梁）或縱向運動（比如泵的活塞）的特點是先向一個方向運動,，再向相反方向運動,。旋轉(zhuǎn)運動則是通過不斷的先加速后減速循環(huán)過程消耗能量。與旋轉(zhuǎn)運動相比,，橫向運動浪費更多的能量,。
　　公元前3500 年左右，美索不達(dá)米亞出現(xiàn)了世界上最早的輪子,。這些輪子起初用于制陶,，相當(dāng)于“陶輪”。幾百年后,，輪子被應(yīng)用于運輸以及原始的戰(zhàn)車,。公元前1000 年，歐洲第一次出現(xiàn)了對輪子的書面記載,。公元前500 年,，英國第一次出現(xiàn)對輪子的書面記載，當(dāng)時輪子應(yīng)用于牛車或馬車,。在中世紀(jì)的歐洲,，輪子（或者旋轉(zhuǎn)裝置）出現(xiàn)在很多機械中，比如犁,、時鐘和滑輪,。所有這些機械都需要在輪輻、輪緣和輪軸的生產(chǎn)中逐步進(jìn)行改良,。這些創(chuàng)新需求觸發(fā)了其他技術(shù)的發(fā)展,，比如金屬生產(chǎn),、切割系統(tǒng)以及計量學(xué)。歷史學(xué)家劉易斯·芒福德提到：“從橫向運動向旋轉(zhuǎn)運動的發(fā)展突出體現(xiàn)了現(xiàn)代社會的技術(shù)進(jìn)步,�,！�
　　輪子促進(jìn)了工業(yè)軸承這一重要“使能技術(shù)”的誕生，工業(yè)軸承對很多機器都至關(guān)重要,。大多數(shù)輪子和旋轉(zhuǎn)裝置都需要某種形式的軸承,。軸承占據(jù)輪子的連桿和輪軸之間的空間，并把二者平滑地連接起來,，使摩擦最小化,。德國18 世紀(jì)機械工程師雅各布·利奧波德（Jakob Leupold ）認(rèn)為摩擦是能量的“主要搶奪者”，他的思想對詹姆斯·瓦特影響很大,。早期的軸承是簡單的金屬或木質(zhì)襯圈,。1 世紀(jì)，羅馬皇帝卡里古拉的輪船里就安裝了這樣的木質(zhì)襯圈,。這個襯圈用來旋轉(zhuǎn)船上的餐桌,，防止在巨浪來襲時影響用餐。1500 年前后,，達(dá)·芬奇設(shè)計了使用金屬滾珠和滾筒的工業(yè)軸承,，但是當(dāng)時的冶金業(yè)還不能制造出符合達(dá)·芬奇要求硬度的金屬。19 世紀(jì)的煉鋼技術(shù)取得了發(fā)展,，人們制造出新形式的堅硬金屬,，可以作為滾珠軸承或滾筒軸承的主要部件。
　　19 世紀(jì),，人們對自行車運動的狂熱推動了軸承技術(shù)的發(fā)展,。1867 年，埃內(nèi)斯特·薩克斯（Ernst Sachs ）在科布倫茨出生,，他是一個自行車運動愛好者,，熱衷于自行車比賽，然而一次意外斷送了他的自行車生涯,。從那以后，他移居到法蘭克福東部的施韋因富特,。在那里,，他找了一份機械師的工作。一年后,，他和卡爾·菲希特爾（Karl Fichtel ）共同創(chuàng)立了一家公司,，利用當(dāng)時煉鋼業(yè)的新技術(shù)制造自行車滾珠軸承。
　　該公司成為全球領(lǐng)先的軸承制造者,，并進(jìn)入汽車部件等多個領(lǐng)域,。該公司于1987 年被德國工業(yè)集團曼內(nèi)斯曼（Mannesmann ）接管，后又于2001 年被德國另一家大公司采埃孚接管。采埃孚公司現(xiàn)在名為采埃孚薩克斯,，施韋因富特仍是該公司的重要軸承制造中心,。施韋因富特還匯聚了多家軸承制造企業(yè)，包括斯凱孚的德國子公司,。斯凱孚是一家成立于1879 年的瑞典工業(yè)集團,，是世界最大的軸承制造商。
　　1885 年,，戈特利布·戴姆勒制造了世界上第一臺內(nèi)燃機,。內(nèi)燃機產(chǎn)生往復(fù)運動，然后通過曲柄軸將往復(fù)運動轉(zhuǎn)換成旋轉(zhuǎn)運動,。內(nèi)燃機的出現(xiàn)促成了汽車業(yè),，同時拉動了對應(yīng)用于汽車內(nèi)部旋轉(zhuǎn)裝置的軸承的需求。2010 年,，軸承業(yè)的總銷售收入達(dá)到300 億美元,，為其做出貢獻(xiàn)的大公司包括德國斯凱孚、德國INA 軸承公司,、日本NTN 軸承公司以及美國鐵姆肯公司,。這些公司都認(rèn)同一個理念，那就是通過利用其他領(lǐng)域（包括電子控制,、耐磨性和化學(xué)潤滑劑）技術(shù)的發(fā)展改善軸承生產(chǎn)技術(shù),，從而生產(chǎn)物美價廉、性能優(yōu)越且使用壽命長的軸承,。

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