液態(tài)軸承馬達

與傳統(tǒng)的滾珠軸承馬達相比，液態(tài)軸承馬達的優(yōu)勢是顯而易見的。

1、減噪降溫。避免了滾珠與軸承金屬面的直接摩擦，使設備噪音及其發(fā)熱量被降至最低。

2、減震降噪。油膜可有效地吸收震動，使設備的抗震能力得到提高。

3、減少磨損，提高設備的工作可靠性和使用壽命。

4、有效的降低因金屬摩擦而產(chǎn)生的噪聲和發(fā)熱問題。

硬盤、散熱風扇、陀螺儀、對發(fā)熱和震動要求較高的電子設備

液態(tài)軸承(Fluid Dynamic Bearing，簡稱FDB)技術誕生于50多年前。早期應用于陀螺儀高精度儀器以及潛艇中要求低噪聲的機械環(huán)節(jié)。液態(tài)軸承技術在l997年首先被Seagate公司引入硬盤主軸電機中(俗稱大灰熊的Medalist Pro 9140硬盤就是業(yè)內首款采用液態(tài)軸承馬達的7200rpm產(chǎn)品。并在之后的幾年內陸續(xù)被各大硬盤制造廠商廣泛采用。

液態(tài)軸承馬達(FluidDynamicBearingMotors)技術過去一直被應用于精密機械工業(yè)，其技術核心是用黏膜液油軸承、以油膜代替滾珠。能夠使硬盤工作噪聲和發(fā)熱量大大降低，即使裝在一些隔音效果較差的輕薄筆記本中也難聞工作噪音。

液態(tài)軸承馬達跟傳統(tǒng)鋼珠型軸承主軸馬達不同之處在于它使用油膜取代傳統(tǒng)的鋼珠，也就是說它在轉動的時候并未出現(xiàn)金屬接觸，理論上就不會有磨損的問題。這使得軸承能夠有效吸收外來的震動，保護軸承表面。使其能夠承受更大的撞擊力、延長了壽命，減小了噪音。

硬盤內的噪音主要來自馬達組件的運動以及盤片的旋轉風噪。細分之下，馬達的磁環(huán)(Magnet)、軸承柱(SmLor) 軸承(Bearing)以及盤片(Disk)~是噪音根源。對于滾珠軸承來說，雖然有潤滑劑，而且滾珠和軸承內壁也比較光滑.但它們始終是接觸在起的，高速運轉就使得滾珠軸承不可避免地產(chǎn)生噪音和震動。即便是5400rpm的產(chǎn)品.在比較安靜的環(huán)境中所發(fā)出的聲音也會讓人覺得很不舒服.而用震動也始終存在。試想，如果7200rpm、10000rpm乃至15000rpm的產(chǎn)品仍然使用滾珠軸承，那么其運行中所產(chǎn)生的噪音和震動肯定讓人無法忍受，而液態(tài)軸承在這方面就比滾珠軸承優(yōu)秀得多。由于使用高度抗壓縮性的液態(tài)潤滑劑，避免了滾珠軸承那樣因金屬對金屬的直接接觸而導致的運行噪音和震動擴散。同時，液態(tài)潤滑劑也能對外部震動起到一定的衰減作用。據(jù)業(yè)界綜合數(shù)據(jù)表明，液態(tài)軸承馬達比滾珠軸承馬達的噪音<=4dB甚至更多，而液態(tài)軸承馬達的噪音控制設計能將噪音控制在20dB左右。所以.液態(tài)軸承馬達在對噪音的控制、減少共振、增強抗震性、提高轉速以及聲學性能等方面的優(yōu)勢是顯而易見的。

一直以來，硬盤馬達都在使用普通的滾珠軸承，這種軸承馬達應用了數(shù)十年之久，它的鮮明特點是硬盤的工作噪音比較大，運行穩(wěn)定性不是非常好，這點在早期的7200RPM IDE硬盤身上得到了充分的體現(xiàn)。因此，自2001年開始，硬盤廠商開始在IDE硬盤上應用了比較新的FDB(液態(tài)軸承馬達)技術。

FDB(Fluid Dynamic Bearing)即液態(tài)軸承馬達，它是用于取代傳統(tǒng)滾珠軸承馬達的新型馬達技術。此項新型馬達允許更高的主軸轉動速度，并且擁有更低的工作噪音，同時FDB電機也能在一定程度上增強硬盤的防震能力，從而提高硬盤的工作穩(wěn)定性。在工作機理上，F(xiàn)DB電機是通過液體做軸承，而不是傳統(tǒng)滾珠軸承馬達中的金屬球與金屬圈的接觸產(chǎn)生滾動摩擦來旋轉。

在滾珠馬達中，滾動元件按照他們的幾何學設計以盡量減小振動。因為這些振動是產(chǎn)生噪音的來源，同時也是導致設備工作不穩(wěn)定的因素，特別是在高轉速的硬盤中，滾珠振動更難以消除。此外，在滾珠馬達中，振動將導致滾珠與滾珠軌道間的撞擊，久而久之，這些軌道將永久性變性，這將導致硬盤的工作噪音急劇增加，同時也可能導致硬盤電機主軸振動，從而影響硬盤工作穩(wěn)定性。

在FDB液態(tài)軸承馬達中，軸承功能被一個很薄的流體層所替代，它的厚度只有人發(fā)絲直徑的十分之一。流體薄膜將軸承和定子分開，這將在根本上減小或消除振動，從而達到靜音運作。在FDB軸承中，電機主軸通過整合在軸承上的一個更大區(qū)域來傳遞振動，從而大大地增強了振動的緩沖能力。此外，流體還提供著一種機械阻力，從而減小震動擴大化，而這是滾珠電機普通存在的問題。

追溯歷史，F(xiàn)DB馬達其實早在50年前就已在陀螺儀上得到廣泛應用，不過將FDB馬達引入硬盤領域，還只是10年前的事情?，F(xiàn)在FDB馬達在硬盤領域也得到了廣泛應用，例如大家非常熟悉的希捷新酷魚V，邁拓金鉆七代L系、金鉆八代等都是采用FDB馬達。硬盤中，應用了FDB后，給我們體會最深刻的一點就是硬盤工作時變安靜了。隨著此項技術越來越成熟，相信以后FDB將得到越來越廣泛的應用。