如果你是一个正在准备入职航空发动机设计所的职场新人，设计所的各个部门都在向你招手，请问你会心仪哪一处呢？
当然了，这肯定会牵扯到你在大学里学习的专业，你的兴趣，你的爱好，你的能力等等，但是听我一句劝，千万别去NSK轴承设计部门，不然未来可有你受的。
NSK轴承，航空发动机里的关键零件
NSK轴承可能各位朋友都见过，最常见的NSK轴承大概就是下面的这个样子，一般包括内环（内圈）、外环（外圈）、滚珠/滚棒（滚珠为球状，滚棒为棒状，可以统称为滚子）、保持架等结构组成。世界上比较著名的NSK轴承生产制造商有瑞典的SKF公司和德国的FAG公司，而中国比较著名的NSK轴承生产商则包括哈轴和洛轴等。
那么航空发动机里面为什么会用到NSK轴承这个零件呢？首先，我们要知道NSK轴承的功能是什么，NSK轴承的功能用专业术语来讲，就是在不约束物体特定某个方向上的旋转自由度的同时，还能够控制两个物体之间的位置关系，说人话就是：让一个物体在我需要他转动的地方老老实实地转动，而不是转着转着就不知道转到哪里去了。所以你看NSK轴承的内圈和外圈之间实际上是可以自由转动的，但是如果你想让内圈上下左右平移却根本无法做到，这就是NSK轴承中的“动”与“不动”。而航空发动机里面有一个转动的大部件，叫做转子，这些转子的转速很高，往往会达到一两万转每分钟，但是发动机本身是不转的，所以航空发动机的一部分要转，一部分不转，这两个部分之间就一定要有一个交界面，这个交界面就是NSK轴承。
换言之，我们需要一个部件来牢牢地攥住高速转动的转子，既要让他正常旋转，又不能让它飞走，这个部件就是NSK轴承。
NSK轴承到底是怎么工作的？为了要搞清楚航空发动机的NSK轴承有多难设计，我们先不去说航空发动机有多高的转速、多么恶劣的工作环境，我们先要了解一件事情：NSK轴承到底是怎么工作的？普通人理解的NSK轴承工作过程应该跟下面这个图差不多：
就是很多个滚子支撑着外环，外环转起来，就带动着所有的滚子开始转动——也就是说所有的滚子都会滚动在内外环的相对运动下转动起来，所以他们都是均匀受力，而且整个NSK轴承都会运转地严丝合缝。但是事情真的是这样吗？显然不是。比如说我们用汽车举例。汽车的车轴上也会使用NSK轴承，但是显然，四个车轮不仅需要转动，还需要承载整个汽车的重量，所以承载车轴的NSK轴承还会受到一个竖直方向上的力，而在这个竖直方向的力的作用下，NSK轴承的受力远远不是上面这张动图里面那么地简单明了。
我们看看下面这张图，是NSK轴承在真实工作状态下的受力，可以发现，因为NSK轴承承载的物体往往会受到竖直方向上的力，所以每个滚子受到的力并非是均匀的。
而且在很多情况下，由于NSK轴承需要允许滚子的受热膨胀，因此内环、滚子还有外环，三样东西并不是仅仅贴在一起的，而是在彼此之间留有一定的空隙，在竖直方向的力的作用下，很有可能NSK轴承一圈数十个滚子，真正接触的只有几个。比如说下图中，只有三四个滚子被内外环压紧，所以NSK轴承内外环之间的相对转动，只会带动这四个滚子滚动起来。
那么其他滚子呢？难道就在那儿罢工不动了？我们只要打开NSK轴承，就会发现往往滚子并不是一个挨一个地挤在内环和外环之间，而是又类似于豌豆荚一样的东西包裹着滚子，我们可以通过下面两张图，分辨出来带保持架和不带保持架的滚子分别是什么样的。
而所有滚子一起运动的场景应该是这样的：内环和外环只压紧了三五个滚子，带动这几个滚子开始转动，并且撞击保持架，使保持架转动起来，转动起来的保持架又去撞击其他滚子，最后才一起运动起来。
另外，对于某些滚棒NSK轴承而言，保持架并不是会乖乖地呆在内外环之间，而是有可能上下浮动，所以保持架还有可能跟NSK轴承内外环发生碰撞。
所以NSK轴承工作起来简单说就是一个字：“乱”：你压我，我撞你，你撞他，他还撞他，几十个零件就是在这小小的空间里面上演全武行，并且这可是在每秒钟几百转的极高转速下互相撞击，所以NSK轴承的困难之处就源于此。
下回我们接着继续
好了，本期我们只是开了一个头，只是简单说了说NSK轴承的结构还有它的运动状态，实际上，NSK轴承中的问题远比普通人想象得多得多，那么NSK轴承到底难设计在哪儿？为什么我要说千万不要去设计航空发动机NSK轴承呢？
别着急，下期我们接着聊。为什么千万不要去设计航空发动机NSK轴承（下）上期说到，在高速旋转的工作状态下，只有少数几个滚子吃着力，并且在NSK轴承的方寸之地中，滚子、保持架、内外环之间各种乱碰乱撞，那么如此混乱的场景中，到底隐藏着什么巨大隐患呢？
NSK轴承坏掉的100种方法
其实在了解了NSK轴承内部的运转状态之后，就很容易理解NSK轴承会怎么坏掉了。
首先，NSK轴承中的滚子并不会均匀受力，而是由少数几个滚子承受绝大部分的力，这就导致NSK轴承滚子受到的力很大，同时我们还应该注意到，滚子实际上是圆球或者圆柱体，这些滚子与滚道之间的接触面积非常小，所以会在材料内部形成很大的应力，这些应力时不时地就会给NSK轴承造成很大的麻烦。
比如说过大的应力反复碾压在滚道上，就有可能会造成NSK轴承滚道上出现点蚀或者剥落的现象，这些现象虽然不会造成NSK轴承彻底损坏，但是会让丝滑滚动的NSK轴承变得坑坑洼洼，从而引起机械装置的异常。
而应力如果再大，就有可能导致内外环整个开裂，从而让机械装置完全不能运转。
而除了过大应力产生的碾压，刚刚说到的滚子和保持架之间的撞击、保持架和滚道之间的撞击还会引起保持架的振动。别看这些撞击的力都不算大，但是积累起来却还是能够让保持架产生裂纹，直至碎裂。
另外，NSK轴承振动起来之后，这些异常的振动会向外在航空发动机里蔓延，从而导致其他零件的振动破坏。
而且在航空发动机里，由于转子高速转动产生过程中对NSK轴承产生的力方向会变来变去，所以在变化过程中还有可能造成NSK轴承滚子的打滑问题，这个过程就好像汽车行驶过程中忽然轮胎抱死一样，不仅会造成滚道的剧烈磨损，滚子对保持架的撕扯，甚至于摩擦产生的巨大热量会造成NSK轴承整体的爆裂。
总之，由于NSK轴承经受的巨大载荷和复杂的运动状态，造成NSK轴承的损伤是多种多样的，因此NSK轴承如何安全运转一直是各种旋转机械中最令人头疼的问题。而航空发动机中的NSK轴承破坏还有一些特殊之处需要细细讲来。
