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、價格低等特點，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)扇被動散熱有很多好處，但現(xiàn)階段只適用于小輸出功率商品。對于功率大的商品，散熱風(fēng)扇仍然是熱管散熱方案的流行設(shè)計。長期以來，工程項目專業(yè)技術(shù)人員為了考慮系統(tǒng)軟件商品的規(guī)定，如何評價和選擇可靠的風(fēng)扇，仍然應(yīng)對這樣的問題。

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)在市場上銷售最多，非常容易購買，價格最便宜的風(fēng)扇。但是，使用時間長的話，灰塵的吸塵增加，潤滑脂會因摩擦變熱而蒸發(fā)，粉絲的噪音會上升，壽命會急劇下降。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，但都選擇了動壓浮動軸承的基本原理。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，其中嵌入了多個金屬材料的鋼珠。軸芯與聯(lián)軸器相對速度時，鋼珠也翻轉(zhuǎn)，不與兩者產(chǎn)生滾動摩擦，減少旋轉(zhuǎn)摩擦阻力，減少動能消耗。如果僅僅是一個鋼珠的支撐點，就不能確保圓弧的穩(wěn)定性，所以一般需要兩個鋼珠展開管束。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。
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，原動壓浮油軸承引起金屬表層之間的滾動摩擦。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:含油軸承即使啟動也沒有產(chǎn)生油楔，軸芯和軸承仍然接觸金屬材料，會造成輕度損傷，因此電源開關(guān)也會損害軸承的壽命。
風(fēng)扇馬達(dá)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)子動作平衡:風(fēng)扇馬達(dá)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)子動作平衡越好，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，電機(jī)轉(zhuǎn)子對軸承的力量應(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，會堵塞軸承的吸氣系統(tǒng)，破壞含油軸承的原動壓浮油和潤滑作用，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)也會堵塞。
四、如何評價風(fēng)機(jī)的可信度和使用壽命。
1、基礎(chǔ)理論測算和認(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)以下幾個流程進(jìn)行前期設(shè)計或選擇風(fēng)扇。第一步是基礎(chǔ)理論測量。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(公式計算1Reynolds方程組)來測量軸承的承載能力。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。
如果可以考慮計算公式的結(jié)果的話，軸承在健身運動的全過程中軸心和軸套之間理論上是完全的動壓浮油潤滑化。當(dāng)然，這是一個理想的情況，所以第二步也應(yīng)該用電源測試標(biāo)準(zhǔn)來確定軸芯和軸套之間是否在具體工作中有動壓浮油潤滑。這里多次重視動壓浮油是因為動壓浮油軸承的基礎(chǔ)理論壽命是10~15年。只有有動壓浮油潤滑，風(fēng)扇的壽命才能確保。軸承間金屬材料滾動摩擦產(chǎn)生后，風(fēng)扇迅速無效。導(dǎo)電性檢測應(yīng)充分考慮具體運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)證和壽命評估方法。
可信性試驗認(rèn)證常見的方式是高低溫試驗，節(jié)省時間，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方式。但是，這個高溫高低溫試驗融合了風(fēng)扇的構(gòu)筑方向、灰塵檢查和電源開關(guān)的高低溫試驗。目的是評價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)對商品的可靠性規(guī)定越來越高，在設(shè)計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)范來評價風(fēng)扇的可靠性有限，不能考慮顧客規(guī)定的潛在風(fēng)險。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)具體實例融合基礎(chǔ)理論測算和試驗認(rèn)證緊密結(jié)合的方式，向設(shè)計方案人員提出新的構(gòu)想，評價散熱風(fēng)扇的可靠性，考慮設(shè)計方案的規(guī)定，實現(xiàn)系統(tǒng)軟件的最佳控制設(shè)計方案。