滾珠軸承可能是一個(gè)相對簡單的組件,但許多創(chuàng)新和工程都用于生產(chǎn)更有效、更持久、更具成本效益的滾珠軸承。到目前為止,制造高質(zhì)量滾珠軸承最重要的方面是使用的材料,新的和更好的材料和冶金工藝在滾珠軸承制造方面產(chǎn)生了許多創(chuàng)新。以下是軸承材料的五大創(chuàng)新和新興趨勢:
鉻合金讓軸承變得安靜
用于制造高精度滾珠軸承的鉻鋼經(jīng)過額外的熔化步驟,以生產(chǎn)出具有極細(xì)晶粒的鋼,從而產(chǎn)生比傳統(tǒng)滾珠軸承更安靜的精密滾珠軸承。此外,鉻球軸承所用鋼的創(chuàng)新使軸承具有很高的硬度、耐磨性和疲勞壽命。
碳化鎢提高耐用性
在某些應(yīng)用中,傳統(tǒng)的不銹鋼滾珠軸承根本沒有足夠的硬度和尺寸穩(wěn)定性來承受它們所需的持續(xù)磨損和沖擊。這些應(yīng)用包括液壓閥、高負(fù)載軸承和高溫條件。過去,用于此類應(yīng)用的鋼球軸承只需定期更換即可。不過,現(xiàn)在,由于碳化鎢等極硬金屬的創(chuàng)新,用于嚴(yán)苛應(yīng)用的滾珠軸承仍然可以具有非常長的疲勞壽命。碳化鎢球軸承既耐磨又耐腐蝕,非常適合高應(yīng)力、高沖擊、低潤滑和高溫條件。它們是當(dāng)今市場上最耐用、最持久的滾珠軸承之一,是適用于各種應(yīng)用的完美解決方案。
塑料的創(chuàng)新
不久前,將塑料滾珠軸承用于除最低負(fù)載應(yīng)用之外的任何應(yīng)用的想法都是不可能的。但是,現(xiàn)在,由于可用塑料類型的創(chuàng)新,塑料滾珠軸承是一種功能強(qiáng)大且價(jià)格合理的解決方案,可用于多種應(yīng)用。塑料滾珠軸承仍然最適合在低負(fù)載情況下使用,但是,它們足夠耐用,在低溫、低應(yīng)力環(huán)境中具有較長的疲勞壽命。塑料滾珠軸承也完全耐腐蝕,具有高沖擊強(qiáng)度,并且?guī)缀醪恍枰獫櫥W钪匾氖牵芰蠞L珠軸承制造速度快,可立即交貨。隨著更加耐用和耐磨的塑料生產(chǎn)材料的進(jìn)步,塑料滾珠軸承將成為越來越多應(yīng)用的可行解決方案。
聚合物固體潤滑油
一種浸漬有油的微孔聚合物結(jié)構(gòu),可填充滾道、滾動(dòng)元件和保持架之間軸承的自由體積。在軸承旋轉(zhuǎn)過程中,固體聚合物釋放適量的油來潤滑滾動(dòng)體和滾道。固體潤滑軸承與標(biāo)準(zhǔn)潤滑軸承相比使用壽命更長。通常,固體潤滑軸承的油體積比使用潤滑脂的類似軸承多 25% 到 30%,以使固體潤滑軸承根據(jù)增加的潤滑劑容量運(yùn)行更長時(shí)間。隨著《食品安全現(xiàn)代化法案》(FSMA) 繼續(xù)改變國家的食品安全體系,這種軸承潤滑創(chuàng)新在食品制造商和設(shè)備制造商中越來越受歡迎。
涂層技術(shù)
單個(gè)軸承在材料、熱處理或幾何性能方面已達(dá)到極限,因此,為了超越這些物理限制,軸承制造商正在開發(fā)涂層和熱化學(xué)工藝。 DLC 或碳氮化鋯等涂層可提高耐磨性、疲勞耐久性并減少軸承運(yùn)動(dòng)過程中的摩擦,表面紋理等新機(jī)械工藝有助于軸承在惡劣環(huán)境和干潤滑條件下生存。
結(jié)論
電動(dòng)汽車的未來將影響軸承要求,因?yàn)榕c內(nèi)燃機(jī)汽車相比,電動(dòng)汽車的運(yùn)動(dòng)部件減少了 90%,機(jī)械裝置被簡化,這意味著工作方式的改變。組件材料還必須滿足電機(jī)的獨(dú)特挑戰(zhàn),電機(jī)比內(nèi)燃機(jī)更高的速度旋轉(zhuǎn),任何漏電都可能導(dǎo)致軸承故障。需對預(yù)潤滑和密封徑向深溝球軸承中的潤滑劑進(jìn)行全面評估,除了軸承游隙主題之外,使用滾動(dòng)元件軸承時(shí)最被低估的問題之一。一方面,設(shè)計(jì)工程師必須評估可能的最佳潤滑方式,以最大限度地減少實(shí)際操作條件下的摩擦和金屬接觸。另一方面,任何潤滑劑在運(yùn)行過程中都會發(fā)生老化,具體取決于實(shí)際運(yùn)行條件。