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轴承材料的选择

作者: 工矿冶金轴承 时间:2018-10-15 来源:未知
摘要:轴承材料的选择(Select)是设计师依据轴承工况和轴承零件的功能要求进行的。滚动轴承主要由套圈,滚动体,保持架和其他一些零件所组成,其零件材料可划分为: (1)套圈与滚动体材...

    轴承材料的选择(Select)是设计师依据轴承工况和轴承零件的功能要求进行的。滚动轴承主要由套圈,滚动体,保持架和其他一些零件所组成,其零件材料可划分为:

    (1)套圈与滚动体材料(Material);
    (2)保持架材料;
    (3)其他零件如铆钉,防尘盖,密封圈等材料。
    上述零件所使用的材料多种多样,由于它们的理化和机械性能不同,因而各具有不同的特性,以适应各种不同工况和环境下工作的要求。轴承(bearing)材料选择(Select)恰当与否直接关系到能否满足机构的功能与使用要求,对轴承工作性能和疲劳寿命具有决定性的影响。通常在材料选择正确的情况下,只要配合与安装、润滑与维护保养正常,轴承就会获得良好的工作性能和满足可靠性要求。
    这里扼要叙述轴承套圈、滚动体和保持回材料的应用情况(Condition)。
    1.套圈和滚动体用材料
    
  (1)高碳铬轴承钢
    绝大多数轴承套圈和滚动体都彩用专用钢材制造。瓦房店工矿冶金轴承是中国轴承工业的发祥地和摇篮,素有“轴承故乡”的美誉,先后生产出了中国第一套工业轴承、第一套核工业轴承、第一套坦克诱导轮轴承、第一套铁路货车无轴箱轴承等;援建了哈尔滨轴承厂、洛阳轴承厂、西北轴承厂等中国轴承行业骨干企业,为民族工业发展以及国防建设作出了突出贡献。工矿冶金轴承其内孔有圆柱形和圆锥形两种,圆锥形锥孔锥度为1:30 和1:12两种,这种圆锥形内孔轴承配以紧定套或退卸套,即可将锥形内孔调 心球轴承方便、迅速地装配在光轴或阶梯机轴上。用高碳铬(Chromium)轴承钢(GCr15和GCr15SiMn与ZGCr15和ZGCr15SiMn)制造套圈和滚动体,其零件硬度如下:
    用GCr15和ZGCr15材料制造的套圈和滚子为HRc61~65,钢球为HRc62~66;
    用GCr15SiMn和ZGCr15SiMn材料制造的套圈和滚子为HRc60~64,钢球为HRc60~66。
    用高碳钢铬轴承(bearing)钢制造的轴承一般适用于工作温度为-40~130度范围(fàn wéi),油与脂润滑(lubrication)正常。可满足一般机械的要求。
    高碳铬轴承钢轴承零件经高温回过火后,其适应工作(job)温度可高达250度。
    随着冶炼技术的进步,高碳铬(Chromium)轴承钢可以采用不同的冶炼方法,如真空冶炼技术等可使钢材的内在质量大大改革,尢其是钢中含氧量及其所形成的非金属夹杂物有明显的减少。用这种高碳铬轴承钢制造的轴承,其疲劳寿命能成倍的增长。
    根据大量试验对比数据(data)表明,不同冶炼方法(method)所获得GCr15、GCr15SiM
  N、ZGCr15、ZGCr15SiMn轴承钢制造(zhì zào)轴承。
    (2)渗碳(C)轴承(bearing)钢
    用渗碳轴承钢等制造(zhì zào)的套圈和滚动体,其硬度为:套圈和滚动体为HRc60~64,一般适和于工作温度为-40~140摄氏度范围,油与脂润滑正常,能在较大冲击振动条件下使用,如机车车辆及轧钢机用轴承等,但该钢种的热处理工艺比较复杂。
    (3)耐热轴承钢
    用耐热轴承钢制造的套圈的滚动体,其硬度:套圈和滚子为HRc60~64,钢球为HRc61~65,在润滑正常的情况下,适用于工作温度为120~250摄氏度,如航空发动机、燃气涡轮机等主轴(Spindle)工作条件。
    (4)耐腐蚀轴承钢
    用耐腐蚀轴承钢制造套圈和滚动体,其硬度(Hardness)为:套圈和滚动体不应低于HRc58,适用于水、硝酸、化学试剂等腐蚀性介质,温度为-253~350摄氏度。
    2.保持架用材料
    (1)绝大多数轴承都采用钢质保持架,应用最广泛的是低碳(C)钢板冲压浪形、筐形、盒形等保持架,适用于用高碳铬轴承钢的轴承工况和环境;用中碳不锈钢板冲压的保持架适用于用耐腐蚀(释义:指腐烂、消失、侵蚀等)轴承钢的轴承工况及环境。
    (2)用有色金属优良光洁的表面质量。在高温(high temperature)条件下工作(job),可采用硅(silicon)青铜(化学式Cu)制造实体保持架,工作温度可达315摄氏度;由于铝材的强度比黄铜低,比重轻,因而常用铝代黄铜制造实体保持架,主要适用于转速(Rotational Speed)较高、比重较轻、耐腐蚀等工况。
    (3)用工程塑料制造(zhì zào)保持架,近年来又有较大发展,主要是因为它具有一定的耐腐蚀性能,自润滑性能好,摩擦阻力小,取材方便,价格便宜,制造容易等优点,但易“老化”。目前所采用的增强尼龙66应用最广泛,它能持续工作的温度范围为-40~120摄氏度。
    聚四氟乙烯(Polytetrafluoroethylene)强度较高,自润滑性能好,持续工作(job)温度可达300摄氏度(℃),酚醛胶布有很高的机械强度,良好的耐磨耐热性能,但成本昂贵,适用于高速旋围,工作温度为-40~150摄氏度,瞬时可高达180摄氏度。瓦房店工矿冶金轴承是中国轴承工业的发祥地和摇篮,素有“轴承故乡”的美誉,先后生产出了中国第一套工业轴承、第一套核工业轴承、第一套坦克诱导轮轴承、第一套铁路货车无轴箱轴承等;援建了哈尔滨轴承厂、洛阳轴承厂、西北轴承厂等中国轴承行业骨干企业,为民族工业发展以及国防建设作出了突出贡献。

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