散熱風(fēng)扇作為積極熱管散熱的重要電子設(shè)備，具有效率高、價(jià)格低等特點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于筆記本電腦、開關(guān)電源、網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器等電子設(shè)備。但風(fēng)扇也有噪音大、壽命短、可靠性差等缺陷。為了追求終極的特性和可靠性，商品不惜成本選擇被動(dòng)散熱。當(dāng)然，這也是由于新CPU的高效環(huán)保節(jié)能。
無風(fēng)扇被動(dòng)散熱有很多好處，但現(xiàn)階段只適用于小輸出功率商品。對(duì)于功率大的商品，散熱風(fēng)扇仍然是熱管散熱方案的流行設(shè)計(jì)。長期以來，工程項(xiàng)目專業(yè)技術(shù)人員為了考慮系統(tǒng)軟件商品的規(guī)定，如何評(píng)價(jià)和選擇可靠的風(fēng)扇，仍然應(yīng)對(duì)這樣的問題。

一、散熱風(fēng)機(jī)的分類和結(jié)構(gòu)。
散熱風(fēng)扇根據(jù)軸承的種類可分為含油軸承和鋼珠軸承兩種。
含油軸承的風(fēng)扇現(xiàn)在市場(chǎng)上銷售最多，非常容易購買，價(jià)格最便宜的風(fēng)扇。但是，使用時(shí)間長的話，灰塵的吸塵增加，潤滑脂會(huì)因摩擦變熱而蒸發(fā)，粉絲的噪音會(huì)上升，壽命會(huì)急劇下降。這也是文章中最重要的討論這種風(fēng)扇的原因。含油軸承可細(xì)分為液壓機(jī)軸承、來福軸承、Hypro軸承等，但都選擇了動(dòng)壓浮動(dòng)軸承的基本原理。軸承的不同，商品的壽命也有不同的主要表現(xiàn)。
鋼珠軸承風(fēng)扇也是目前市場(chǎng)上流行的風(fēng)扇。該風(fēng)扇的軸承不僅在潤滑液中添加了軸芯和軸套之間的間隙，還稍微擴(kuò)大了室內(nèi)空間，其中嵌入了多個(gè)金屬材料的鋼珠。軸芯與聯(lián)軸器相對(duì)速度時(shí)，鋼珠也翻轉(zhuǎn)，不與兩者產(chǎn)生滾動(dòng)摩擦，減少旋轉(zhuǎn)摩擦阻力，減少動(dòng)能消耗。如果僅僅是一個(gè)鋼珠的支撐點(diǎn)，就不能確保圓弧的穩(wěn)定性，所以一般需要兩個(gè)鋼珠展開管束。但是，由于結(jié)構(gòu)復(fù)雜，鋼珠軸承的制造成本相對(duì)較高，因此操作生產(chǎn)成本，雙鋼珠和單鋼珠兩種鋼珠軸承。雙鋼珠軸承優(yōu)于單鋼珠的特性。雙鋼珠軸承一般商品壽命為50000~10000小時(shí)。
風(fēng)扇根據(jù)吸氣口的方法可以分為抽濾風(fēng)和軸排放風(fēng)兩種。
抽濾吸入口風(fēng)扇是將流體力學(xué)從風(fēng)扇的徑向吸入后，將流體力學(xué)從圓上方甩出，如鼓風(fēng)機(jī)馬達(dá)、抽油煙機(jī)等。
軸排風(fēng)機(jī)的特性是流體力學(xué)沿風(fēng)機(jī)葉片的徑向穿過。例如電風(fēng)機(jī)和家用排風(fēng)機(jī)等。
二、含油軸承風(fēng)機(jī)的無效原理。
含油軸承風(fēng)扇無效的關(guān)鍵分為電子部件無效和軸承機(jī)械設(shè)備脆化無效兩類。電子部件的無效和其他電子設(shè)備沒有獨(dú)特之處，在此詳細(xì)介紹軸承機(jī)械設(shè)備的脆化無效。
軸承機(jī)械設(shè)備脆化無效的重要原因是軸芯與軸套之間的潤滑脂蒸發(fā)或無效，原動(dòng)壓浮油軸承引起金屬表層之間的滾動(dòng)摩擦。常見的軸芯原材料是鋼，聯(lián)軸器原材料是銅，鋼比銅硬，長期的金屬材料之間滾動(dòng)摩擦?xí)p壞軸承表層，金屬材料屑阻止風(fēng)扇旋轉(zhuǎn)，最后堵塞軸承。
另外，潤滑脂蒸發(fā)，無效和風(fēng)扇不平衡也會(huì)增大軸芯和聯(lián)軸器兩側(cè)的損傷和間隙，最后風(fēng)扇旋轉(zhuǎn)時(shí)的搖晃和噪音增大。
三、軸承機(jī)械設(shè)備脆化的影響因素。
危害含油軸承機(jī)械設(shè)備脆化的要素是操作溫度、風(fēng)扇轉(zhuǎn)速比、電源開關(guān)頻率、風(fēng)扇電機(jī)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)子動(dòng)平衡、風(fēng)扇構(gòu)建方向和自然環(huán)境中的灰塵和外地人的污垢。
操作溫度:風(fēng)扇辦公環(huán)境的溫度危害潤滑脂的蒸發(fā)和粘度，危害風(fēng)扇的壽命。
風(fēng)扇轉(zhuǎn)速比:風(fēng)扇轉(zhuǎn)速比與使用壽命。轉(zhuǎn)速比越高，潤滑脂液體摩擦引起的溫度也越高，潤滑脂蒸發(fā)越快，軸承壽命越長。
電源開關(guān)頻率:含油軸承即使啟動(dòng)也沒有產(chǎn)生油楔，軸芯和軸承仍然接觸金屬材料，會(huì)造成輕度損傷，因此電源開關(guān)也會(huì)損害軸承的壽命。
風(fēng)扇馬達(dá)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)子動(dòng)作平衡:風(fēng)扇馬達(dá)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)子動(dòng)作平衡越好，同樣的轉(zhuǎn)速比狀況下的向心力越小，軸承的損傷也越小，軸承的壽命就越長。
風(fēng)扇的構(gòu)筑方向:由于風(fēng)扇的構(gòu)筑領(lǐng)域不同，軸承的作用力也不同?；A(chǔ)理論上，當(dāng)重力方向和軸承平行面被欺騙時(shí)，電機(jī)轉(zhuǎn)子對(duì)軸承的力量應(yīng)力最小。
灰塵和外地人的污垢:空氣中的灰塵進(jìn)入軸承后，會(huì)堵塞軸承的吸氣系統(tǒng)，破壞含油軸承的原動(dòng)壓浮油和潤滑作用，無效。外地人的臟東西是化學(xué)纖維和蟲類的話，離心葉輪的旋轉(zhuǎn)也會(huì)堵塞。
四、如何評(píng)價(jià)風(fēng)機(jī)的可信度和使用壽命。
1、基礎(chǔ)理論測(cè)算和認(rèn)證。
了解風(fēng)扇的結(jié)構(gòu)、無效原理和影響因素，可以根據(jù)以下幾個(gè)流程進(jìn)行前期設(shè)計(jì)或選擇風(fēng)扇。第一步是基礎(chǔ)理論測(cè)量。根據(jù)風(fēng)扇的應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)，例如轉(zhuǎn)速比、操作溫度、潤滑脂的主要參數(shù)、機(jī)械設(shè)備規(guī)格等，根據(jù)雷洛方程組(公式計(jì)算1Reynolds方程組)來測(cè)量軸承的承載能力。之后，根據(jù)風(fēng)扇的構(gòu)筑方向，判斷軸承的承載能力是否超過了向心力和作用力的和平。向心力可參考ISO1940，根據(jù)高低不平的考慮和具體的應(yīng)用情況，作用力可根據(jù)構(gòu)筑方向根據(jù)牛頓力學(xué)進(jìn)行分析。
如果可以考慮計(jì)算公式的結(jié)果的話，軸承在健身運(yùn)動(dòng)的全過程中軸心和軸套之間理論上是完全的動(dòng)壓浮油潤滑化。當(dāng)然，這是一個(gè)理想的情況，所以第二步也應(yīng)該用電源測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)來確定軸芯和軸套之間是否在具體工作中有動(dòng)壓浮油潤滑。這里多次重視動(dòng)壓浮油是因?yàn)閯?dòng)壓浮油軸承的基礎(chǔ)理論壽命是10~15年。只有有動(dòng)壓浮油潤滑，風(fēng)扇的壽命才能確保。軸承間金屬材料滾動(dòng)摩擦產(chǎn)生后，風(fēng)扇迅速無效。導(dǎo)電性檢測(cè)應(yīng)充分考慮具體運(yùn)用中最不令人滿意的情況，如最高溫度、較大高低不平等。
2、考試認(rèn)證和壽命評(píng)估方法。
可信性試驗(yàn)認(rèn)證常見的方式是高低溫試驗(yàn)，節(jié)省時(shí)間，加快檢查是必不可少的。融合前無效原理和壽命影響因素，在此詳細(xì)介紹高溫高低溫試驗(yàn)方式。但是，這個(gè)高溫高低溫試驗(yàn)融合了風(fēng)扇的構(gòu)筑方向、灰塵檢查和電源開關(guān)的高低溫試驗(yàn)。目的是評(píng)價(jià)潤滑脂在高溫狀況下的蒸發(fā)狀況，也有向心力、力、灰塵和常用電源開關(guān)對(duì)軸承壽命的危害。
根據(jù)如下:
現(xiàn)階段散熱風(fēng)機(jī)在每一制造行業(yè)都有普遍的應(yīng)用。隨著客戶系統(tǒng)對(duì)商品的可靠性規(guī)定越來越高，在設(shè)計(jì)方案中采用可靠性更高的散熱風(fēng)扇是不可避免的。在這種情況下，參照目前的規(guī)范來評(píng)價(jià)風(fēng)扇的可靠性有限，不能考慮顧客規(guī)定的潛在風(fēng)險(xiǎn)。本畢業(yè)論文根據(jù)詳細(xì)介紹粉絲類型、含油軸承的無效原理和壽命影響因素，根據(jù)具體實(shí)例融合基礎(chǔ)理論測(cè)算和試驗(yàn)認(rèn)證緊密結(jié)合的方式，向設(shè)計(jì)方案人員提出新的構(gòu)想，評(píng)價(jià)散熱風(fēng)扇的可靠性，考慮設(shè)計(jì)方案的規(guī)定，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)軟件的最佳控制設(shè)計(jì)方案。