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滚动轴承保持架的应用和引导方式介绍

时间:2026-03-10 浏览量:98

  保持架的应用

  1作用:

  ⑴隔离滚动体,以消除滚动体之间的高速滑动;

  ⑵保持滚动体;

  2对保持架结构设计的要求:

  适应高速的要求;有足够的强度,能提供良好的润滑条件及方便装配。

  3结构型式:

  ⑴球轴承:

  ①单列向心球轴承一般多用两半铆接铜保,带爪保持架用于低速情况。

  ②三点和四点接触球轴承采用整体保持架。

  ⑵滚子轴承

  ①大部使用两半铆接保持架,可以锁住滚子。

  ②实体拉孔保持架:

  不能锁滚子,用于安装方便之处。由于无铆钉孔,保持架刚性好,可用于高速高负荷。

  4保持架引导方式

  (1)滚动体引导

  滚动轴承设计的标准结构是滚动体引导,如短圆柱滚子轴承,采用滚动体引导,保持架与内、外挡边均不接触,保持架可通用,但在高速下滚动体转速增高时,旋转不稳定,因此滚动体引导使用适用于中速和中等负荷处,如齿轮箱轴承等。

  (2)外圈引导

  外圈一般是静止的,外圈引导便于润滑油进入引导面及滚道。高速齿轮箱为油雾润滑,用旋转的内圈引导会把油挤掉。

  外圈引导一般用于高速、稳定负荷的情况下,承受一定的轴向载荷,旋转时各球的转速变化不大,保持架的旋转也会更平衡。

  (3)内圈引导

  内圈一般是旋转套圈,并在旋转时提供滚动体以拖动力矩,如果轴承负荷不稳定,或负荷轻时,会出现打滑。而保持架采用内引导,则在保持架的引导面形成了油膜,由于油膜的摩擦在非负荷区内圈给保持架以拖动力从而增加了保持架对滚动体的附加驱动力矩,而可防止打滑。

  内引导适用于高速、负荷不稳定处。

  由于保持架的旋转只提供辅助驱动力矩,主要驱动力矩由内圈提供,内圈必须施于滚动体以足够的负荷,再加之内引导则效果较好,内引导必须有足够的润滑油。

  5保持架引导长度及定位止口

  ⑴保持架引导长度应足够,以保证正确的引导,尤其是滚子轴承,应保证当因热膨胀保持架相对于内圈有轴向位移时,仍有足够的强度。

  ⑵保持架定位止口:

  作用:防止旋转时两保持架组件分离,要求应能方便加工并有足够的定位强度。

  椭圆兜孔是用来增大球与兜孔在轴承旋转方向上的间隙,用于消除轴承旋转时,由于球速不稳定产生自损而影响保持架兜孔的磨损,尤其对受有联合负荷的高压定位轴承,影响较大,而对中介轴承辅助列,由于只承受轴向负荷,球速稳定,保持架与球速差的变化不大,所以不采用椭圆兜孔。

  保持架兜孔长度与球径之差应适应保持架与球速之差。

  6保持架引导面、兜孔倒角对轴承打滑的影响:

  滚子的旋转来自在一定负荷下与内圈产生的摩擦力而提供的驱动力矩。

  在保持架引导面及兜孔侧面,套圈挡边侧面均属滑动摩擦面。

  保持架引导面,可提供辅助驱动力矩,利于防止打滑。

  兜孔侧面由于与滚动体接触会产生摩擦力矩,为防止打滑,摩擦阻力矩必须小于驱动力矩

  为防止打滑必须尽可能:

  增加保持架引导长度;

  减小兜孔尖角减少摩擦损失。


滚动轴承保持架与滚动体的摩擦运动分析

  在轴承旋转过程中,轴承在载荷区域内保持架是由滚动体推动运转、而在非载荷区域内滚动体是由保持架推动进行运行。滚动体与保持架相互接触部位就是保持架的“兜孔”。这也是滚动体自转速度ng与保持架之间的摩擦、磨损部位。  保持架在轴承平稳运行过程中几乎不承受载荷,但在轴承急、加减速度时保持架“兜孔”内的滚动体将对“兜孔”有比较大的冲击,这将会导致保持架“兜孔”隔离部位与滚动体的接触载荷加大、摩擦磨损加剧,甚至发生保持架隔离梁的变形、根部断裂的机械损坏。  保持架兜孔与球(滚动体)之间是纯滑动摩擦,滑动摩擦速度为球(滚动体)自转(ng)线速度。因此难以形成良好的润滑油膜,  同时保持架材料的硬度及耐磨性能远低于滚动体材料,因此保持架兜孔的磨损失效现象还是比较易见的(图1)。图1.实体保持架兜孔窗梁磨损形貌  轴承在旋转时滚动体与滚动体之间由保持架进行隔离,因此滚动体的自转速度ng仅对保持架“兜孔”发生相对运动与摩擦。由于滚动体的个数对轴承的承载能力有很大影响,因此在有些转速比较慢、载荷比较大的使用场合,会采用无保持架结构的满装滚子轴承(图2)。在满装滚子无保持架结构的轴承运行过程中,滚动体与滚动体之间的接触处A会发生两倍自转速度ng的摩擦,因此滚动体的摩擦磨损要比有保持架时严重,无保持架满装滚子轴承的摩擦系数要比同类轴承高,而许用速度低,同时对于无保持架的线接触的圆柱、滚针轴承因滚动体无保持架的“约束”,滚动体的自由度比较大,运行稳定性能也差,因此必须控制滚动体的累计周向间隙。图2.无保持架满装滚子轴承的滚动体与滚动体之间的摩擦

2026-04-23

高碳铬轴承钢材料热处理类型及特点介绍?

  (1)普通热处理  为了实现淬透轴承钢所需要的高硬度和高强度,首先在足以使碳溶解的高温下奥氏体化,然后为了避免不希望产生的低硬度组织而迅速冷却到贝氏体或马氏体温度范围。这种钢的热处理过程通常为加热到约802~871°C的温度,并均匀保温,然后放人温度控制在27~230°C之间的盐水、水或合成油等冷却介质中淬火。马氏体淬火零件,硬度范围通常为63~67HRC,贝氏体淬火零件为57~62HRC。贝氏体淬火的零件不需要后续热处理,但马氏体淬火零件要进行回火。  (2)马氏体  马氏体相变(Ms)温度随着奥氏体化温度和奥氏体化时间的增加而降低,从而使更多的碳进入固溶体。相应地,在马氏体相变期间存在保留更多奥氏体的趋势。马氏体组织形态也取决于溶解碳含量;高的溶解碳含量形成片状马氏体,而低的溶解碳含量趋于形成条状马氏体。高的奥氏体化温度也趋向于使材料的晶粒变大。这种情况凭借肉眼或低倍放大镜观察断口表面就可得到证实。热处理适当的高碳铬轴承钢在断面上呈现出纹理细密的形貌。淬火后,零件经过清洗,然后进行回火处理以消除应力,改善韧性。在等于或略高于马氏体相变温度下进行回火也会使残留奥氏体转变成贝氏体。在更高温度下进行回火造成的不利后果是降低硬度,从而对轴承零件的承载能力和耐久性产生不良影响。零件硬度越低加工越易,但与硬度高的配合件相比,更易出现工作表面破坏。  (3)分级淬火  在低温(49~82°C)中淬火可以产生热冲击和非均匀相变应力,截面不均匀和(或)具有锐棱角的零件会变形或断裂。将零件放入温度控制在177~218°C之间(马氏体相变温度区间的上限)的热油或热盐水中淬火,可以减小相变应力。如果零件整个横截面上温度相等,随后在空气中冷却到室温期间便形成均匀相变。虽然淬火硬度通常为63~65HRC,但分级淬火的回火过程同直接马氏体淬火过程的回火相似。  (4)贝氏体  贝氏体淬火是一种“等温淬火”型热处理,此法是将零件从奥氏体温度淬冷至略高于Mg的温度(即下贝氏体极变区)。220~230°C之间的盐浴槽通常用于这种热处理。在盐浴槽中添加水可以取得临界淬火温度从而避免形成不利的低硬度组织。可以根据零件的横截面尺寸来选择各种贝氏体淬火钢,淬透性越高,零件的横截面或厚度的允许值越大。随着合金含量的增加,相变曲线的“鼻尖”和“膝部”进一步向右移动,使发生贝氏体相变的时间延长。这些合金钢通常需要4h或更长的时间方能完成贝氏体相变。用该方法处理的零件硬度可达到57~63HRC,且不必进行回火处理。在盐浴中淬火并在这种温度下保温可以明显降低由热冲击和相变引起的应力。  贝氏体淬火使零件产生很小的表面压应力,而马氏体淬火则使零件淬火表层产生很小的拉应力,和直接马氏体淬火形成的组织相比,贝氏体的显微组织较粗,呈羽毛针状。

2026-04-25

滚动轴承表面处理工艺:磷化和发黑处理

  滚动轴承表面沉积工艺主要有气相沉积和液相沉积两种。气相沉积包括化学气相沉积(CVD)、物理气相沉积(PVD)和离子注入。液相沉积包括化学液体沉积和电化学沉积。熔覆、半熔覆工艺,如激光熔覆和热喷涂较少用于轴承表面处理,而多用于修复轴承内孔或为轴承提供绝缘层。  将轴承零件浸入含某种制剂的溶液中,通过化学反应使轴承表面生成化学转化膜,形成所期望的零件。奥茗轴承常用的轴承表面化学转化膜工艺是磷化和发黑。  零件浸入一定温度金属磷酸盐的酸性溶液中,轴承表面生成一整体磷酸锌或磷酸锰涂层。涂层为非金属材料且不导电。磷酸锌生成较薄的涂层,主要用于装饰,而磷酸锰形成较厚的涂层,通常优先用于耐磨损和保存润滑剂,并充当磨合期间的润滑剂。发黑是在钢的表面形成一层氧化铁混合物的术语。它的优点是处理后零件尺寸不发生变化,因此可以保持原来的公差。获得这种涂层的常用方法是在高温氧化槽中对零件进行处理。由于化学反应使钢表面上的铁发生分解,为了防止发生表面破坏,必须对反应过程进行严格的控制。表面发黑是由于表面存在氧化铁。对轴承及其附件进行发黑处理,还可以使零件具有均匀的装饰性外观,磨合期间起润滑作用,在长期储存时可以防锈。更多详细问题请咨询我们,奥茗轴承可免费提供选型指导及后期维护保养解决方法,欢迎随时联系,一起沟通探讨。

2026-03-26
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