哈爾濱新哈精密軸承股份有限公司
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哈爾濱新哈精密軸承

HBB軸承選擇時對材料的要求

滾動軸承的套圈和滾動體,一面反復承受高接觸壓力,一面進行伴隨著有滑動的滾動接觸,同時,保持高精度旋轉。因此,對軸承的套圈,滾動體及保持架的材料、性能、主要要求如下:

1、由于產生大的局部接觸應力,要求彈性極限高;

2、由于反復承受大的接觸載荷,要求滾動疲勞強度高;

3、可獲得高硬度;

4、耐磨性好;

5、抗沖擊載荷的韌性好;

6、尺寸穩定性好。

此外,還需要加工性好.根據用途不同,還有要求其耐沖擊性、耐熱性、耐腐蝕性好。
套圈及滾動體材料
一般的滾動軸承套圈及滾動體都采用高碳鉻軸承鋼或滲碳鋼,必須具有高的疲勞強度和耐磨性。前者采用全淬火,表面和心部均可硬化;后者只在表層滲碳淬火,只有表層是硬化層。套圈及滾動體的硬度一般為HRC58~HRC65。
許多場合下,鋼材的選擇取決于所采用的加工工藝,例如,有些滾針軸承采用深拉法將外圈拉壓成形。
高碳鉻軸承鋼
高碳鉻軸承鋼是滾動軸承的最佳材料,且應用范圍廣,約含碳1%,鉻1.5%。對于截面較大的軸承部件,常用含錳和鉬的合金鋼,因為這兩種元素具有較好的整體淬硬性。表13.1高碳鉻軸承鋼表面淬硬鋼含碳量約0.15%的鉻鎳合金鋼和錳鉻合金鋼是滾動軸承最常用的表面淬硬鋼。表13.2 表面淬硬鋼
耐高溫軸承鋼
一般說來, HBB滾動軸承運行溫度可高達+125℃。若運行溫度高于此值,軸承須經特殊熱處理(穩定性處理),防止由于結構變化而致尺寸變化超過允許范圍。但是軸承并不需要在高于所需運行溫度條件下穩定。運行溫度超過300℃的軸承,需要用具有高熱硬性的特殊鋼。
耐腐蝕軸承鋼
運行過程中需接觸腐蝕媒介的軸承,常使用鉻鋼或鉻/鉬不銹鋼。由于這些鋼硬度稍低,因此這種軸承比傳統鋼制軸承的承載能力低。此外,只有整個表面研磨十分光澤,及在安裝中不碰傷損壞,軸承才有可能耐腐蝕。
保持架材料
保持架主要是用來使滾動體保持分隔,以防止相鄰滾動體的直接接觸,使軸承的摩擦和發熱保持在最低溫度。對分享型的軸承,也可用來保持滾動體不致脫落。有些軸承,如滾針軸承或推力圓柱滾子軸承,還可用來引導滾動體。在脂潤滑軸承中,保持架還可以起到儲備潤滑脂的作用,借以改善軸承的潤滑。滾動軸承保持架所受機械應力來自摩擦力、應變力和慣性力。另外還受到某些潤滑劑、潤滑劑添加劑及其老化生成物、有機溶劑、冷卻液(鹵化烴、氨)等化學物質反應的影響。因此,設計和選擇保持架材料對保持架性能及軸承運行可靠性都是至關重要。
根據保持架工藝特點不同,采用的材料主要有:各種沖壓保持架多采用鋼制和黃銅Hpb59-1、青銅、鋁及酚醛膠布管等。此外還有粉末冶金及尼龍66等。
標準保持架
每一系列不同尺寸的軸承均規定了一種保持架結構為該類型軸承用的標準型結構。這種保持架已經使用證實性能良好,可以選用于大多數的應用場合。由于對產品性能,成本及應用場合之要求不同,在某一系列中,較大軸承的標準保持架可能與較小軸承的標準保持架設計不同。在軸承尺寸表格前的文字說明部分,已列入標準保持架的資料,及可能采用的其它保持架的資料。
鋼質保持架
這種保持架強度較高,重量較輕。為了減少磨損,保持架一般需要作淬硬和表面處理。多適用于深溝球軸承、調心滾子軸承及大多數圓錐滾子軸承。在大型軸承中,若黃銅保持架會產生季節性斷裂時,一般采用機削鋼質保持架。為提高滑移性和耐磨性,一些機削鋼質保持架經過滲碳達到表面淬硬。鋼質保持架的運行溫度可達300℃,一般不受滾動軸承的礦物油基或含堿油基潤滑劑及有機溶劑的影響,但遇水會生銹。黃銅保持架
沖壓黃銅保持架僅用于小型和中型尺寸軸承,大多數黃銅保持架是由鑄件或鍛件機削而成。黃銅保持架不能用于300℃以上的溫度。它不受大多數常用潤滑劑的影響,包括合成油和脂。可以用一般有機溶液清洗,但不要使用稀堿液。
尼龍保持架
小型或中型尺寸的某些類型的軸承,如雙列深溝球軸承、調心球軸承、角接觸球軸承、調心滾子軸承及圓柱滾子軸承等,采用經熱穩定、由具有良好的強度和彈性的玻璃纖維增強的尼龍66模壓成型的保持架作為材料保持架。由于尼龍在經潤滑的鋼材表面具有良好滑移性,以及保持架與滾動體接觸面加工光滑,保持架所產生的摩擦大為減少。因此,軸承的發熱和摩擦可達到低程度。制造保持架的注塑工藝能滿足特殊的設計要求。尼龍保持架可在缺油條件下保持良好的運行性能,使軸承在這種惡劣條件下能連續運行相當時間,不會很快發生抱死或進一步的損壞。使用具有尼龍保持架的軸承時,須對尼龍材料的允許運行溫度及其抗潤滑劑腐蝕性能加以注意。對用作軸承潤滑的機油和滑脂,在低于下表所列運行溫度數值時,保持架性能不會受影響。若超過允許運行溫度,保持架材料會老化。保持架所受過熱時間越長,老化過程越快。
尼龍保持架之運行溫度允許短暫高于推薦使用溫度,但不應高于推薦使用溫度20℃,且短暫超溫應分散在較長的低運行溫度中,還要注意潤滑劑能否隨該短暫超溫。若運行溫度恒為120℃以上,則須使用有金屬保持架的軸承。尼龍保持架也不宜用于-40℃以下的溫度,因此低于此溫度時,尼龍會失去彈性。在室溫下且接觸時間較短時,一般用于清潔滾動軸承的有機溶劑如白節油、氯仿或稀釋堿液不會影響保持架的性能。制冷設備中所用的氟里昂或氨對尼龍無侵蝕作用。在真空條件下,由于脫小,尼龍保持架會變脆。玻璃纖維增強尼龍66保持架使用不同潤滑劑時的允許運行溫度


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