技术参数


为特定应用选择合适的轴承需要审查性能要求和材料操作限制。设备和轴承必须满足某些设计考虑因素,以解决负载、速度、温度、环境、润滑方法和配合等因素。通常情况下,必须在一个领域做出牺牲,以满足另一个领域的需求,从而实现最佳生活。

 

在选择轴承或创建将使用滚珠轴承的新设计时,许多因素都会起作用。最重要的是速度、负载和温度。

部件号属性


示例部件号: CS6202XXPKWS - C | S | 6202 | XX | PK | WS

球体材质:– C

  • C = 陶瓷 (Si3N4)
  • S = 不锈钢 (440C)
  • 无符号 = Chrome Stee

环材料 – S

  • 无符号 = 铬钢
  • S = 不锈钢 (440C
  • S3 = 不锈钢 (SS304)
  • C = 陶瓷 (Si3N4)
  • CR = 陶瓷 (ZrO2)
  • N = 尼龙
  • P = 聚醚醚酮

尺寸 6202

  • 基本尺寸(见轴承尺寸表)

闭合 XX

  • 气体或空气
  • 污染物

固定器材料 – PK

  • PK = 聚醚醚酮
  • PS = PPS
  • VP1 = Vespel SP1
  • VP3 = Vespel SP3
  • TR = 托伦
  • PT = 聚四氟乙烯
  • NY = 尼龙
  • PH = 酚醛
  • 无符号 = 金属

润滑 – WS

  • 干膜润滑/涂层
  • WS = 二硫化钨
  • MO = 二硫化钼
  • L1 = SRI,通用
  • L2 = Poly Rex EM,电动机等级
  • L3 = 氪毒素,高温
  • L4 = LVP 氪毒素,真空
  • L5 = 克鲁伯 NB52,高速
额定载荷 润滑剂 径向内部游隙 挡圈 密封件和护罩 轴和壳体配合 公差

基本额定静载荷

基本径向载荷额定值 (Cor) 适用于以非常低的速度旋转、受到非常缓慢的摆动或在负载下静止的轴承。当旋转轴承受到重冲击载荷时,应考虑该因素。基本额定静态径向载荷定义为静态径向载荷,该载荷对应于所有径向和角接触球轴承的最重载荷球/滚道接触中心处的计算接触应力 609000 PSI。对于这种接触应力,滚动体和滚道的总永久变形约为滚动体直径的 0.0001。不锈钢的基本额定静载荷为标准轴承钢的75-80%。

基本额定动载荷

具有旋转内圈和静止外圈的轴承的基本额定动载荷 (Cr) 是恒定方向和大小的载荷,足够大的样品组表面相同的轴承在 100 万转的基本额定寿命内可以承受该载荷。

轴承尺寸表中给出的 (C) 值适用于标准铬钢。80%至85%的铬钢值应用于不锈钢。

等效额定动载荷 “P”

通常,径向滚珠轴承的载荷条件是径向载荷和轴向载荷的组合。为了建立具有一定力和方向的等效径向载荷,我们使用以下公式:

Cor/FA公司 e Fa/Fr≤e X Fa/Fr≤e Y Fa/Fr>e X Fa/Fr>e Y
5 0.35 1 0 0.56 1.26
10 0.29 1 0 0.56 1.49
15 0.27 1 0 0.56 1.64
20 0.25 1 0 0.56 1.76
25 0.24 1 0 0.56 1.85
30 0.23 1 0 0.56 1.92
50 0.20 1 0 0.56 2.13
70 0.19 1 0 0.56 2.28
P=XFrYFa(千克力)
Fr=径向载荷(kgf) Fa=轴向载荷(kgf) X=径向载荷系数 Y=轴向载荷系数

为了实现长期性能,滚珠轴承必须具有某种形式的润滑。只要应用允许,就建议使用润滑脂和油。

通常,低速应用选择润滑脂,高速应用选择油。

真空、高温和低温等特殊环境可能不允许进行常规润滑。在某些应用中,添加油脂或油可能会污染产品。许多专业润滑剂可用于满足特定的操作条件。

对于低速、低负荷应用或需要清洁度和真空度的应用,固体干膜润滑剂涂层(如二硫化钨或二硫化钼)是一种可行的选择。

许多专业润滑剂可用于满足特定的操作条件,下面列出的是我们最常见的润滑剂,仅用于比较目的。没有完美的润滑,对于特殊应用,要根据具体情况进行选择。应分析数据手册的适用性。

制造 品牌 速度能力 工作温度
山形袖章 斯里兰卡 从低到高 -20 F 至 305 F
埃克森 宝力达-EM 从低到高 -20 F 至 350 F
杜 邦 氪毒素 低至中等 -50 F 至 600 F
嘉实罗 布雷科特 601 从低到高 -112 F 至 400 F
克鲁伯 ISOFLEX NB52 从低到高 -58 F 至 302F

固体润滑剂

固体润滑剂在极端条件下提供出色的润滑性能。

当条件超过湿式润滑剂的限制时,如高温真空应用中发现的那样,干式固体润滑剂涂层可以在滚动体和滚道之间提供边界,从而减少应力并延长使用寿命。

这些涂层对所有干运行的钢轴承最有利,其中涂层产生的边界可以减少微焊接。对于混合型轴承,涂层可以延长关键应用的使用寿命。

性能 二硫化钨 (WS2) 二硫化钼 (MoS2)
颜色 银灰色 蓝-银灰色
外观 结晶固体 结晶固体
熔点 (º C) 1250ºC 1185º C
附着力 机械分子联锁
密度 7.4克/立方厘米 5.0克/立方厘米
分子量 248 160
摩擦系数 0.03 – 斜面技术 0.03 – 斜面技术
空气中的热稳定性 COF <0.1 至 1100ºF (594ºC) COF <0.1 @600ºF (316ºC) 增加到 0.5 @1100ºF (594ºC)
氩气中的热稳定性 COF <0.1 至 1500ºF (815ºC) COF从@800ºF开始迅速增加 (426ºC) COF >0.1 @900ºF (482ºC)
承重能力 与基板相同,最高可达 350,000 PSI 至 250,000 PSI
润滑温度范围 环境温度:-273ºC 至 650ºC 真空(10-14 Torr):-188ºC 至 1316ºC 环境温度:-185ºC 至 350ºC 真空:-185ºC 至 1100ºC
化学稳定性 惰性、无毒 惰性、无毒
磁性 非磁性 非磁性
电气特性 具有半导体特性
洛氏硬度 30HRc  
涂膜厚度 0.5微米 0.5微米
耐腐蚀性 轻微延迟,不会抑制 轻微延迟,不会抑制

内部游隙是滚珠轴承内的游隙。它是内圈、外圈和球体之间的几何间隙。它是轴承选择的关键因素,将直接影响轴承寿命。它经常被忽视,特别是关于如何通过干涉配合来减少它。

径向游隙是滚珠和滚道之间垂直于轴承轴线的游隙。轴向游隙是平行于轴承轴线的游隙,通常至少比径向游隙大 10 倍。通常,内部径向游隙将减少80%的过盈配合量。

内部游隙过小或过大都会对热量、振动、噪音和疲劳寿命等因素产生重大影响。

在高温或低温的极端应用中,需要在整体设计中考虑这种间隙,以补偿外壳和轴的热胀冷缩。

选择轴承游隙(一般准则)

工作条件 清仓
内圈和外圈的间隙均适合。低或无轴向载荷。无预紧力。低速。对游戏的容忍度很小。低温。 C2型
低扭矩。标准负载。轻预紧力。轻微的过盈适合内圈或外圈,而不是两者兼而有之。中低速。平均温度。 快递 之 家
非常低的扭矩。高负载。重度过盈配合。高温。预 加载。 C3,C4,C5

深沟球轴承径向内部游隙(单位:ΜM)

公称孔径
(mm)
清仓
C2型
CN(正常)
C3型 C4型 C5型
超出 包含 最小值 最大值 最小值 最大值 最小值 最大值 最小值 最大值 最小值 最大值
10 18 0 9 3 18 11 25 18 33 25 45
18 24 0 10 5 20 13 28 20 36 28 48
24 30 1 11 5 20 13 28 23 41 30 53
30 40 1 11 6 20 15 33 28 46 40 64
40 50 1 11 6 23 18 36 30 51 45 73
50 65 1 15 8 28 23 43 38 61 55 90
65 80 1 15 10 30 25 51 46 71 65 105
80 100 1 18 12 36 30 58 53 84 75 120
100 120 2 20 15 41 36 66 61 97 90 140
120 140 2 23 18 48 41 81 71 114 105 160
140 160 2 23 18 53 46 91 81 130 120 180
160 180 2 25 20 61 53 102 91 147 135 200
180 200 2 30 25 71 63 117 107 163 150 230
200 225 2 35 25 85 75 140 125 195 175 265
225 250 2 40 30 95 85 160 145 225 205 300
250 280 2 45 35 105 90 170 155 245 225 340
280 315 2 55 40 115 100 190 175 270 245 370
315 355 3 60 45 125 110 210 195 300 275 410
355 400 3 70 55 145 130 240 225 340 315 460
400 450 3 80 60 170 150 270 250 380 350 510
450 500 3 90 70 190 170 300 280 420 390 570
500 560 10 100 80 210 190 330 310 470 440 630
560 630 10 110 90 230 210 360 340 520 490 690
630 710 20 130 110 260 240 400 380 570 540 760
710 800 20 140 120 290 270 450 430 630 600 840

保持器使滚珠保持等距,提供相等的载荷分布,并防止滚动体不必要的磨损。

当发生正常磨损时,带有填料的固定材料可以提供一定的润滑效果。有许多复合材料可以满足某些环境和功能要求,但此处未列出。

如需更多信息,请联系我们。

PEEK和Vespel通常被认为是真空兼容的。

PPS具有最强的耐化学性,与PEEK一起符合FDA和USDA标准。

PEEK和PPS作为固定材料具有最高的速度能力

关键和/或敏感环境(如真空应用)中的材料兼容性取决于您的台架测试和数据表评估。

由于应用程序环境差异很大,因此下图仅供参考。

固定器材料

材料 最高温度 速度 (dN)*% 除气 粒子生成 成本
偷看 480层 650,000 非常好 非常好 温和
缴费灵 425层 650,000 非常好 温和
维斯佩尔 500华氏度 600,000 非常好 非常好
托隆 500华氏度 600,000 非常好 非常好 温和
聚四氟乙烯 550层 30,000
尼龙 250层 250,000
酚醛 300层 600,000

*d=内孔径,N=RPM
%;内圈先导,开放式配置

环和球材料

铬钢

铬钢是一类非不锈钢之一,如AISI 52100、En31、SUJ2、100Cr6、100C6、DIN 5401,主要用于轴承

陶瓷

  • 混合陶瓷轴承和全陶瓷轴承采用氮化硅或氧化锆材料制成。
  • 混合陶瓷轴承由钢制内圈/外圈、陶瓷球和钢制或热塑性塑料固定器制成。
  • 全陶瓷轴承是100%陶瓷的。滚珠、环和固定器。
  • 陶瓷的密度是钢的 40%,因此重量减轻减少了施加在环上的离心力,减少了打滑,从而在减少润滑的情况下将运行速度提高了 30%。
  • 氮化硅球的弹性模量(抗变形性)比钢高50%,从而提高了刚性并提高了精度。
  • 陶瓷球的表面比钢更光滑,振动和主轴挠度减少,从而实现更高的速度。
  • 陶瓷具有较低的摩擦系数,硬度几乎是轴承钢的两倍,从而减少了磨损和润滑。可以延长轴承寿命。

热处理的高碳铬轴承钢是环和球最常用的材料。由于铬含量低,耐腐蚀性差。该材料在高达 250F 的温度下确实表现出良好的机械性能。高于250F时,轴承寿命和负载能力都会降低。发生尺寸变化,需要在整体轴承设计和轴承配合中进行补偿。这种材料的应用范围很广。52100 是磁性的。

440C不锈钢

经过热处理的 440C 不锈钢具有相当到良好的耐腐蚀性。它是最常见的用于环和球的不锈钢。随着铬和镍的加入,耐腐蚀性比52100钢大大提高。当氧气与铬反应时,表面会形成氧化铬保护层。这种材料可以钝化以提高耐腐蚀性。440C的负载能力比52100低约20%。考虑到设计考虑,这种材料可以承受高达 350F 的工作温度,具有公平的负载能力。超过350F的容量和寿命会降低。

应用可能包括一些真空和清洁工艺,或者需要一般的预防性耐腐蚀性。这种材料具有磁性。

300 系列不锈钢(316 和 304)

在半精密级轴承中,可以选择 300 系列不锈钢,以提高 440C 以上的耐腐蚀性。这些材料没有经过热处理,因此负载能力明显低于HT 52100和440C。它可用于环和球或带陶瓷球的SS环。300 系列不锈钢具有出色的耐水性,并且在暴露于某些常见酸时具有出色的耐受性。这种材料是食品级应用的绝佳选择。其他应用可能包括船舶和真空工艺。300系列不锈钢也是带状和冠状固定器的常用材料。300系列不锈钢通常被认为是非磁性的。由于 300 系列轴承不像 440C 那样常见,因此适用尺寸可用性和最低订购量要求。

塑料

多种类型的塑料可用于生产半精密轴承。
环境兼容性决定了品种。乙缩醛(Delrin)是最常见的带有乙缩醛或不锈钢球的环。其他材料,如PEEK、PPS、Vespel、尼龙和许多其他材料可用于戒指。

需要耐腐蚀性、非磁性/非金属和/或轻质轴承的轻载低转速应用可能会受益于塑料滚珠轴承。尺寸从8mm内径开始。最低订购量要求可能适用。

陶瓷材料特性

机械 SI/公制 碳化硅3N4 氧化锆(ZrO2)
密度 克/立方厘米 (磅/英尺)3) 3.29 6
孔隙 度 % (%) 0 0
颜色 象牙
抗弯强度 兆帕 (lb/in210倍3) 830 900
弹性模量 GPa (磅/英寸)210倍6) 310 200
剪切模量 GPa (磅/英寸)210倍6)
体积模量 GPa (磅/英寸)210倍6)
泊松比 0.27
抗压强度 兆帕 (lb/in210倍3)
硬度 公斤/毫米2 1580 1300
断裂韧性 KIC MPa•米1/2 6.1 13
最高使用温度
(空载)
摄氏度 (°F) 1000 1500

烫的

烫的 SI/公制 碳化硅3N4 氧化锆(ZrO2)
导热 W/m•°K (BTU•英寸/英尺)2•hr•°F) 30 2
热膨胀系数 10–6/°C (10–6/°华氏度) 3.3 10.3
比热 J/Kg•°K (Btu/lb•°F)

电气

电气 SI/公制 碳化硅3N4 氧化锆(ZrO2)
介电强度 交流-千伏/毫米(伏特/密耳)
介电常数
耗散因数
损耗角正切
体积电阻率 欧姆•厘米 >1010

陶瓷 VS.钢 VS.不锈钢

项目 陶瓷,Si3N4 52100 钢 440摄氏度
密度 .114 磅/立方英寸 0.282磅/立方英寸 0.275磅/立方英寸
使用温度 1300华氏度 300层 350层
热膨胀系数 1.56微英寸/英寸-°F 6.94微英寸/英寸-°F 5.67微英寸/英寸-°F
硬度 ~ 76 RC 62 遥控 58 遥控
磁性 是的 是的
传导率 不导电 导电 导电
耐腐蚀性 非常好 公平

耐腐蚀性对照表

材料 316/304 不锈钢 440C不锈钢 52100铬钢
一个 B 数控
生活用水 一个 B D
海水 一个 数控 D

食物

材料 316/304 不锈钢 440C不锈钢 52100铬钢
食品 一个 B 数控
水果和蔬菜汁 一个 B 数控
乳制品 一个 C 数控

稀酸

材料 316/304 不锈钢 440C不锈钢 52100铬钢
盐酸 数控 数控
分子式:H2SO4 B 数控 数控
硝酸2 一个 一个 数控
B 数控 数控

材料 316/304 不锈钢 440C不锈钢 52100铬钢
分子式:H2SO4 一个 数控 数控
硝酸2 数控 数控 数控
一个 数控 数控
材料 316/304 不锈钢 440C不锈钢 52100铬钢
工业氛围 B B C
盐空气 一个 C C
一个 C B
碱性盐 B B C

A = 优秀,B = 良好,C = 一般,D = 差,NC = 不兼容

轴承钢的化学成分

铬钢

规范 C% 硅% 锰% P% S% 铬% LoD N 硬度
SAE52100 SUJ2 0.95-1.10 0.15-0.35 最大 0.50 最大 0.025 最大 0.025 1.30-1.60 60-64 HRC

不锈钢

规范 C% 硅% 锰% P% S% 铬% LoD N 硬度
AISI440C SUS440C 0.95-1.20 最大 1.00 最大 1.00 最大 0.04 最大 0.03 16.0-18.0 最大 0.75 58-62 HRC
AISI303 SUS303 最大 0.15 最大 1.0 最大 2.00 最大 0.2 0.15 分钟 18.0 – 20.0 最大 0.6 9.0 最大 0.1 83 HRB公司

为了帮助保持轴承润滑并防止环境污染,可以使用密封件(接触式)或防护罩(非接触式)。

当轴承将被容纳和外部润滑或在真空中运行时,通常不需要密封(打开)。

类型

“Z”型屏蔽 – “Z”型屏蔽是一种金属屏蔽,安装后通常不可拆卸,因为它是压入的。护罩和内圈之间有一个大约 0.005 英寸的小间隙。没有接触,因此可获得的速度和扭矩不会像接触式密封那样受到影响。可能会发生润滑剂泄漏,污染物可能会通过该间隙进入。它们具有良好的防尘性和较差的防水性。防护罩在 350 F 左右很好。

“RS”型密封件 – “RS”型密封件是与内圈接触的橡胶密封件。最常由丁腈橡胶制成。它们是可拆卸的。它们提供最佳的密封性,防止污染和润滑剂泄漏。通常,额定速度比“Z”型或开放式降低约35%,扭矩增加。温度范围为 15 F 至 220 F。

“V”型密封 – “V”型密封是一种非接触式橡胶密封件,不接触内圈,而是安装在内圈加工的凹槽中,形成迷宫般的效果。其性能介于金属屏蔽和接触式橡胶密封件之间。最常由丁腈橡胶制成。它们是可拆卸的。它们具有良好的密封性,可防止污染和润滑剂泄漏。通常,速度等级不会降低,并且与“Z”型或开放式的速度等级相当。没有密封感应的扭矩增加。温度范围为 15 F 至 220 F。

“T”型密封 – “T”型密封件由玻璃纤维增强聚四氟乙烯制成。这种类型的密封件是可拆卸的,易于更换。在大多数配置中,密封件由卡环固定到位。接触(密封)水平可以调整,以满足从非接触到重接触的应用要求。它们的最佳特性是其 500 F 的高温能力。

类型/材料 临时 速度能力 力矩 可用性
金属屏蔽 350层 常见
橡胶(接触) 220层 有限 常见
橡胶(非接触式) 220层 常见
聚四氟乙烯 500华氏度 地中海 常见
氟橡胶 500华氏度 地中海 有限

精密轴承的理想安装方式是轴和轴承座上的线对线安装。这种配合没有干涉或松动。对于随机拟合,可能需要增加拟合公差以满足批次差异。对于选择性安装,应准确测量轴承的内径和外径,然后加工适合的轴和轴承座。

过盈配合应小心使用,因为它们会扭曲滚道并降低径向内部游隙。在预紧对中,减小内部径向游隙会增加预紧力。如果过量,结果可能会显着降低速度能力和更高的工作温度,最终将缩短使用寿命。

某些应用需要过盈配合,例如:

  • 重径向载荷
  • 剧烈振动
  • 缺乏轴向夹紧

径向内部游隙减少了大约 80% 的过盈配合。

过盈配合通常应用于旋转环。

在以下情况下,可能会建议宽松贴合:

  • 可以进行轴向夹紧,例如卡环、锁环或粘合剂
  • 易于组装
  • 弹簧预紧力或热运动需要轴向运动

配合经常被忽视,可以说是最常见的轴承处理错误。
下表只是一个指南,因为有许多影响因素需要考虑,例如。

  • 负载、速度和温度
  • 易于组装和拆卸
  • 刚性和精度要求
  • 加工公差

因此,合适的契合度可能介于两者之间。

旋转环 内圈 外圈
应用 所需的贴合类型 FIT(英寸) 使用轴径 使用外壳直径
低速,或弹簧预紧。 .0001L 至 .0005L d – .0003
d – .0005
D.0001
D.0003
中速 线对线 .0002L 至 .0002T d – .0000
d – .0002
D – .0000
D – .0002
高速 轻压机 .0000 到 .0004T d .0002
d – .0000
D – .0002
D – .0004
高速、高负载 紧压 .0002T 至 .0006T d – .0002
d – .0004
D – .0004
D – .0006
固定环 内圈 外圈
大多数应用程序 线对线
到松动
.0000 至 .0004L d – .0002
d – .0004
D – .0000
D .0002
         

L = 松开配合,T = 紧配合,d = 轴承内径,D = 轴承外径

内圈公差

ABEC 1 / ABEC 3
值以 .0001“ 为单位

孔径 孔径公差 0 径向跳动 宽度公差 0
毫米 英寸 ABEC公司 3 ABEC公司 1 ABEC公司 3 ABEC公司 1 ABEC公司 3 ABEC公司 1
包括。 包括。
0.6 2.5 .0236 .0984 -3 -3 2 4 -16 -16
2.5 10 .0984 .3937 -3 -3 2.5 4 -47 -47
10 18 0.3937 0.7087 -3 -3 3 4 -47 -47
18 30 0.7087 1.1811 -3 -4 3 5 -47 -47
30 50 1.1811 1.9685 -4 -4.5 4 6 -47 -47
50 80 1.9685 3.1496 -4.5 -6 4 8 -59 -59
80 120 3.1496 4.7244 -6 -8 5 10 -79 -79

 

内圈公差

ABEC 5 / ABEC 7
值为 .0001”

孔径 孔径公差 0 径向跳动(最大) 宽度变化(最大) 带孔径的参考跳动(最大)

MM以上
MM
包括
英寸
以上
英制
包括
ABEC
7P系列
ABEC
5P系列
ABEC
7P系列
ABEC
5P系列
ABEC
7P系列
ABEC
5P系列
ABEC
7P系列
ABEC
5P系列
0 10 0 0.3937 -1.5 -2 1 1.5 1 2 1 3
10 18 0.3937 0.7087 -1.5 -2 1 1.5 1 2 1 3
18 30 0.7087 1.1811 -1.5 -2 1.5 1.5 1 2 1.5 3
30 50 1.1811 1.9685 -2 -2 1.5 2 1 2 1.5 3
50 80 1.9865 3.1496 -2 -3 1.5 2 1.5 2 2 3
80 120 3.1496 4.7244 -2.5 -3 2 2.5 1.5 3 2 3

 

外圈公差

ABEC 1 / ABEC 3
值以 .0001“ 为单位

外径 外径公差限制 0 径向跳动 宽度公差 0 法兰宽度公差限制 0 法兰直径公差限制 50
毫米 英寸 ABEC公司 3 ABEC公司 1 ABEC公司 3 ABEC公司 1 ABEC公司 3 ABEC公司 1 ABEC公司 3 ABEC公司 1 ABEC公司 3 ABEC公司 1
包括。 包括。
0 18 0 0.7087 -3 -3 3 6 -47 -47 0 -47(2) 106(1) -17(1)
18 30 0.7087 1.1811 -3 -3.5 4 6 -47 -47 0 -47 130 -20
30 50 1.1811 1.9685 -3.5 -4.5 4 8 -47 -47 0 -47 154 -24
50 80 1.9685 3.1496 -4.5 -5 5 10 -47 -47 0 -47 181 -29
80 120 3.1496 4.7244 -5 -6 7 14 -59 -59 0 -47 213 -34
120 150 4.7244 5.9055 -6 -7 8 16 -79 -79        

 

外圈公差

ABEC 5 / ABEC 7
值为 .0001”

外径 外径公差 0 径向跳动(最大) 宽度变化(最大) 带参考侧的外圆柱面跳动(最大值)
MM以上 MM 包括 英寸以上 英制 包括 ABEC 7P系列 ABEC 5P系列 ABEC 7P系列 ABEC 5P系列 ABEC 7P系列 ABEC 5P系列 ABEC 7P系列 ABEC 5P系列
0 18 0 0.7087 -2 -2 1.5 2 1 2 1.5 3
18 30 0.7087 1.1811 -2 -2 1.5 2 1 2 1.5 3
30 50 1.1811 1.9685 -2 -2 2 2 1 2 1.5 3
50 80 1.9685 3.1496 -2 -3 2 3 1 2 1.5 3
80 120 3.1496 4.7244 -3 -3 2 4 2 3 2 3
120 150 4.7244 5.9055 -4 -4 3 4 3 3 2 4

为了实现长期性能,滚珠轴承必须具有某种形式的润滑。只要应用允许,就建议使用润滑脂和油。

通常,低速应用选择润滑脂,高速应用选择油。

真空、高温和低温等特殊环境可能不允许进行常规润滑。在某些应用中,添加油脂或油可能会污染产品。许多专业润滑剂可用于满足特定的操作条件。

对于低速、低负荷应用或需要清洁度和真空度的应用,固体干膜润滑剂涂层(如二硫化钨或二硫化钼)是一种可行的选择。

许多专业润滑剂可用于满足特定的操作条件,下面列出的是我们最常见的润滑剂,仅用于比较目的。没有完美的润滑,对于特殊应用,要根据具体情况进行选择。应分析数据手册的适用性。

制造 品牌 速度能力 工作温度
山形袖章 斯里兰卡 从低到高 -20 F 至 305 F
埃克森 宝力达-EM 从低到高 -20 F 至 350 F
杜 邦 氪毒素 低至中等 -50 F 至 600 F
嘉实罗 布雷科特 601 从低到高 -112 F 至 400 F
克鲁伯 ISOFLEX NB52 从低到高 -58 F 至 302F

固体润滑剂

固体润滑剂在极端条件下提供出色的润滑性能。

当条件超过湿式润滑剂的限制时,如高温真空应用中发现的那样,干式固体润滑剂涂层可以在滚动体和滚道之间提供边界,从而减少应力并延长使用寿命。

这些涂层对所有干运行的钢轴承最有利,其中涂层产生的边界可以减少微焊接。对于混合型轴承,涂层可以延长关键应用的使用寿命。

性能 二硫化钨 (WS2) 二硫化钼 (MoS2)
颜色 银灰色 蓝-银灰色
外观 结晶固体 结晶固体
熔点 (º C) 1250ºC 1185º C
附着力 机械分子联锁
密度 7.4克/立方厘米 5.0克/立方厘米
分子量 248 160
摩擦系数 0.03 – 斜面技术 0.03 – 斜面技术
空气中的热稳定性 COF <0.1 至 1100ºF (594ºC) COF <0.1 @600ºF (316ºC) 增加到 0.5 @1100ºF (594ºC)
氩气中的热稳定性 COF <0.1 至 1500ºF (815ºC) COF从@800ºF开始迅速增加 (426ºC) COF >0.1 @900ºF (482ºC)
承重能力 与基板相同,最高可达 350,000 PSI 至 250,000 PSI
润滑温度范围 环境温度:-273ºC 至 650ºC 真空(10-14 Torr):-188ºC 至 1316ºC 环境温度:-185ºC 至 350ºC 真空:-185ºC 至 1100ºC
化学稳定性 惰性、无毒 惰性、无毒
磁性 非磁性 非磁性
电气特性 具有半导体特性
洛氏硬度 30HRc  
涂膜厚度 0.5微米 0.5微米
耐腐蚀性 轻微延迟,不会抑制 轻微延迟,不会抑制

内部游隙是滚珠轴承内的游隙。它是内圈、外圈和球体之间的几何间隙。它是轴承选择的关键因素,将直接影响轴承寿命。它经常被忽视,特别是关于如何通过干涉配合来减少它。

径向游隙是滚珠和滚道之间垂直于轴承轴线的游隙。轴向游隙是平行于轴承轴线的游隙,通常至少比径向游隙大 10 倍。通常,内部径向游隙将减少80%的过盈配合量。

内部游隙过小或过大都会对热量、振动、噪音和疲劳寿命等因素产生重大影响。

在高温或低温的极端应用中,需要在整体设计中考虑这种间隙,以补偿外壳和轴的热胀冷缩。

选择轴承游隙(一般准则)

工作条件 清仓
内圈和外圈的间隙均适合。低或无轴向载荷。无预紧力。低速。对游戏的容忍度很小。低温。 C2型
低扭矩。标准负载。轻预紧力。轻微的过盈适合内圈或外圈,而不是两者兼而有之。中低速。平均温度。 快递 之 家
非常低的扭矩。高负载。重度过盈配合。高温。预 加载。 C3,C4,C5

深沟球轴承径向内部游隙(单位:ΜM)

公称孔径
(mm)
清仓
C2型
CN(正常)
C3型 C4型 C5型
包括。 分钟 麦克斯 分钟 麦克斯 分钟 麦克斯 分钟 麦克斯 分钟 麦克斯
10 18 0 9 3 18 11 25 18 33 25 45
18 24 0 10 5 20 13 28 20 36 28 48
24 30 1 11 5 20 13 28 23 41 30 53
30 40 1 11 6 20 15 33 28 46 40 64
40 50 1 11 6 23 18 36 30 51 45 73
50 65 1 15 8 28 23 43 38 61 55 90
65 80 1 15 10 30 25 51 46 71 65 105
80 100 1 18 12 36 30 58 53 84 75 120
100 120 2 20 15 41 36 66 61 97 90 140
120 140 2 23 18 48 41 81 71 114 105 160
140 160 2 23 18 53 46 91 81 130 120 180
160 180 2 25 20 61 53 102 91 147 135 200
180 200 2 30 25 71 63 117 107 163 150 230
200 225 2 35 25 85 75 140 125 195 175 265
225 250 2 40 30 95 85 160 145 225 205 300
250 280 2 45 35 105 90 170 155 245 225 340
280 315 2 55 40 115 100 190 175 270 245 370
315 355 3 60 45 125 110 210 195 300 275 410
355 400 3 70 55 145 130 240 225 340 315 460
400 450 3 80 60 170 150 270 250 380 350 510
450 500 3 90 70 190 170 300 280 420 390 570
500 560 10 100 80 210 190 330 310 470 440 630
560 630 10 110 90 230 210 360 340 520 490 690
630 710 20 130 110 260 240 400 380 570 540 760
710 800 20 140 120 290 270 450 430 630 600 840

保持器使滚珠保持等距,提供相等的载荷分布,并防止滚动体不必要的磨损。

当发生正常磨损时,带有填料的固定材料可以提供一定的润滑效果。有许多复合材料可以满足某些环境和功能要求,但此处未列出。

如需更多信息,请联系我们。

PEEK和Vespel通常被认为是真空兼容的。

PPS具有最强的耐化学性,与PEEK一起符合FDA和USDA标准。

PEEK和PPS作为固定材料具有最高的速度能力

关键和/或敏感环境(如真空应用)中的材料兼容性取决于您的台架测试和数据表评估。

由于应用程序环境差异很大,因此下图仅供参考。

固定器材料

材料 最高温度 速度 (dN)*% 除气 粒子生成 成本
偷看 480层 650,000 非常好 非常好 温和
缴费灵 425层 650,000 非常好 温和
维斯佩尔 500华氏度 600,000 非常好 非常好
托隆 500华氏度 600,000 非常好 非常好 温和
聚四氟乙烯 550层 30,000
尼龙 250层 250,000
酚醛 300层 600,000

*d=内孔径,N=RPM
%;内圈先导,开放式配置

环和球材料

铬钢

铬钢是一类非不锈钢之一,如AISI 52100、En31、SUJ2、100Cr6、100C6、DIN 5401,主要用于轴承

陶瓷

  • 混合陶瓷轴承和全陶瓷轴承采用氮化硅或氧化锆材料制成。
  • 混合陶瓷轴承由钢制内圈/外圈、陶瓷球和钢制或热塑性塑料固定器制成。
  • 全陶瓷轴承是100%陶瓷的。滚珠、环和固定器。
  • 陶瓷的密度是钢的 40%,因此重量减轻减少了施加在环上的离心力,减少了打滑,从而在减少润滑的情况下将运行速度提高了 30%。
  • 氮化硅球的弹性模量(抗变形性)比钢高50%,从而提高了刚性并提高了精度。
  • 陶瓷球的表面比钢更光滑,振动和主轴挠度减少,从而实现更高的速度。
  • 陶瓷具有较低的摩擦系数,硬度几乎是轴承钢的两倍,从而减少了磨损和润滑。可以延长轴承寿命。

热处理的高碳铬轴承钢是环和球最常用的材料。由于铬含量低,耐腐蚀性差。该材料在高达 250F 的温度下确实表现出良好的机械性能。高于250F时,轴承寿命和负载能力都会降低。发生尺寸变化,需要在整体轴承设计和轴承配合中进行补偿。这种材料的应用范围很广。52100 是磁性的。

440C不锈钢

经过热处理的 440C 不锈钢具有相当到良好的耐腐蚀性。它是最常见的用于环和球的不锈钢。随着铬和镍的加入,耐腐蚀性比52100钢大大提高。当氧气与铬反应时,表面会形成氧化铬保护层。这种材料可以钝化以提高耐腐蚀性。440C的负载能力比52100低约20%。考虑到设计考虑,这种材料可以承受高达 350F 的工作温度,具有公平的负载能力。超过350F的容量和寿命会降低。

应用可能包括一些真空和清洁工艺,或者需要一般的预防性耐腐蚀性。这种材料具有磁性。

300 系列不锈钢(316 和 304)

在半精密级轴承中,可以选择 300 系列不锈钢,以提高 440C 以上的耐腐蚀性。这些材料没有经过热处理,因此负载能力明显低于HT 52100和440C。它可用于环和球或带陶瓷球的SS环。300 系列不锈钢具有出色的耐水性,并且在暴露于某些常见酸时具有出色的耐受性。这种材料是食品级应用的绝佳选择。其他应用可能包括船舶和真空工艺。300系列不锈钢也是带状和冠状固定器的常用材料。300系列不锈钢通常被认为是非磁性的。由于 300 系列轴承不像 440C 那样常见,因此适用尺寸可用性和最低订购量要求。

塑料

多种类型的塑料可用于生产半精密轴承。
环境兼容性决定了品种。乙缩醛(Delrin)是最常见的带有乙缩醛或不锈钢球的环。其他材料,如PEEK、PPS、Vespel、尼龙和许多其他材料可用于戒指。

需要耐腐蚀性、非磁性/非金属和/或轻质轴承的轻载低转速应用可能会受益于塑料滚珠轴承。尺寸从8mm内径开始。最低订购量要求可能适用。

陶瓷材料特性

机械 SI/公制 碳化硅3N4 氧化锆(ZrO2)
密度 克/立方厘米 (磅/英尺)3) 3.29 6
孔隙 度 % (%) 0 0
颜色 象牙
抗弯强度 兆帕 (lb/in210倍3) 830 900
弹性模量 GPa (磅/英寸)210倍6) 310 200
剪切模量 GPa (磅/英寸)210倍6)
体积模量 GPa (磅/英寸)210倍6)
泊松比 0.27
抗压强度 兆帕 (lb/in210倍3)
硬度 公斤/毫米2 1580 1300
断裂韧性 KIC MPa•米1/2 6.1 13
最高使用温度
(空载)
摄氏度 (°F) 1000 1500

烫的

烫的 SI/公制 碳化硅3N4 氧化锆(ZrO2)
导热 W/m•°K (BTU•英寸/英尺)2•hr•°F) 30 2
热膨胀系数 10–6/°C (10–6/°华氏度) 3.3 10.3
比热 J/Kg•°K (Btu/lb•°F)

电气

电气 SI/公制 碳化硅3N4 氧化锆(ZrO2)
介电强度 交流-千伏/毫米(伏特/密耳)
介电常数
耗散因数
损耗角正切
体积电阻率 欧姆•厘米 >1010

陶瓷 VS.钢 VS.不锈钢

项目 陶瓷,Si3N4 52100 钢 440摄氏度
密度 .114 磅/立方英寸 0.282磅/立方英寸 0.275磅/立方英寸
使用温度 1300华氏度 300层 350层
热膨胀系数 1.56微英寸/英寸-°F 6.94微英寸/英寸-°F 5.67微英寸/英寸-°F
硬度 ~ 76 RC 62 遥控 58 遥控
磁性 是的 是的
传导率 不导电 导电 导电
耐腐蚀性 非常好 公平

耐腐蚀性对照表

材料 316/304 不锈钢 440C不锈钢 52100铬钢
一个 B 数控
生活用水 一个 B D
海水 一个 数控 D

食物

材料 316/304 不锈钢 440C不锈钢 52100铬钢
食品 一个 B 数控
水果和蔬菜汁 一个 B 数控
乳制品 一个 C 数控

稀酸

材料 316/304 不锈钢 440C不锈钢 52100铬钢
盐酸 数控 数控
分子式:H2SO4 B 数控 数控
硝酸2 一个 一个 数控
B 数控 数控

材料 316/304 不锈钢 440C不锈钢 52100铬钢
分子式:H2SO4 一个 数控 数控
硝酸2 数控 数控 数控
一个 数控 数控
材料 316/304 不锈钢 440C不锈钢 52100铬钢
工业氛围 B B C
盐空气 一个 C C
一个 C B
碱性盐 B B C

A = 优秀,B = 良好,C = 一般,D = 差,NC = 不兼容

轴承钢的化学成分

铬钢

规范 C% 硅% 锰% P% S% 铬% LoD N 硬度
SAE52100 SUJ2 0.95-1.10 0.15-0.35 最大 0.50 最大 0.025 最大 0.025 1.30-1.60 60-64 HRC

不锈钢

规范 C% 硅% 锰% P% S% 铬% LoD N 硬度
AISI440C SUS440C 0.95-1.20 最大 1.00 最大 1.00 最大 0.04 最大 0.03 16.0-18.0 最大 0.75 58-62 HRC
AISI303 SUS303 最大 0.15 最大 1.0 最大 2.00 最大 0.2 0.15 分钟 18.0 – 20.0 最大 0.6 9.0 最大 0.1 83 HRB公司

为了帮助保持轴承润滑并防止环境污染,可以使用密封件(接触式)或防护罩(非接触式)。

当轴承将被容纳和外部润滑或在真空中运行时,通常不需要密封(打开)。

类型

“Z”型屏蔽 – “Z”型屏蔽是一种金属屏蔽,安装后通常不可拆卸,因为它是压入的。护罩和内圈之间有一个大约 0.005 英寸的小间隙。没有接触,因此可获得的速度和扭矩不会像接触式密封那样受到影响。可能会发生润滑剂泄漏,污染物可能会通过该间隙进入。它们具有良好的防尘性和较差的防水性。防护罩在 350 F 左右很好。

“RS”型密封件 – “RS”型密封件是与内圈接触的橡胶密封件。最常由丁腈橡胶制成。它们是可拆卸的。它们提供最佳的密封性,防止污染和润滑剂泄漏。通常,额定速度比“Z”型或开放式降低约35%,扭矩增加。温度范围为 15 F 至 220 F。

“V”型密封 – “V”型密封是一种非接触式橡胶密封件,不接触内圈,而是安装在内圈加工的凹槽中,形成迷宫般的效果。其性能介于金属屏蔽和接触式橡胶密封件之间。最常由丁腈橡胶制成。它们是可拆卸的。它们具有良好的密封性,可防止污染和润滑剂泄漏。通常,速度等级不会降低,并且与“Z”型或开放式的速度等级相当。没有密封感应的扭矩增加。温度范围为 15 F 至 220 F。

“T”型密封 – “T”型密封件由玻璃纤维增强聚四氟乙烯制成。这种类型的密封件是可拆卸的,易于更换。在大多数配置中,密封件由卡环固定到位。接触(密封)水平可以调整,以满足从非接触到重接触的应用要求。它们的最佳特性是其 500 F 的高温能力。

类型/材料 临时 速度能力 力矩 可用性
金属屏蔽 350层 常见
橡胶(接触) 220层 有限 常见
橡胶(非接触式) 220层 常见
聚四氟乙烯 500华氏度 地中海 常见
氟橡胶 500华氏度 地中海 有限

精密轴承的理想安装方式是轴和轴承座上的线对线安装。这种配合没有干涉或松动。对于随机拟合,可能需要增加拟合公差以满足批次差异。对于选择性安装,应准确测量轴承的内径和外径,然后加工适合的轴和轴承座。

过盈配合应小心使用,因为它们会扭曲滚道并降低径向内部游隙。在预紧对中,减小内部径向游隙会增加预紧力。如果过量,结果可能会显着降低速度能力和更高的工作温度,最终将缩短使用寿命。

某些应用需要过盈配合,例如:

  • 重径向载荷
  • 剧烈振动
  • 缺乏轴向夹紧

径向内部游隙减少了大约 80% 的过盈配合。

过盈配合通常应用于旋转环。

在以下情况下,可能会建议宽松贴合:

  • 可以进行轴向夹紧,例如卡环、锁环或粘合剂
  • 易于组装
  • 弹簧预紧力或热运动需要轴向运动

配合经常被忽视,可以说是最常见的轴承处理错误。
下表只是一个指南,因为有许多影响因素需要考虑,例如。

  • 负载、速度和温度
  • 易于组装和拆卸
  • 刚性和精度要求
  • 加工公差

因此,合适的契合度可能介于两者之间。

旋转环 内圈 外圈
应用 所需的贴合类型 FIT(英寸) 使用轴径 使用外壳直径
低速,或弹簧预紧。 .0001L 至 .0005L d – .0003
d – .0005
D.0001
D.0003
中速 线对线 .0002L 至 .0002T d – .0000
d – .0002
D – .0000
D – .0002
高速 轻压机 .0000 到 .0004T d .0002
d – .0000
D – .0002
D – .0004
高速、高负载 紧压 .0002T 至 .0006T d – .0002
d – .0004
D – .0004
D – .0006
固定环 内圈 外圈
大多数应用程序 线对线
到松动
.0000 至 .0004L d – .0002
d – .0004
D – .0000
D .0002
         

L = 松开配合,T = 紧配合,d = 轴承内径,D = 轴承外径

内圈公差

ABEC 1 / ABEC 3
值以 .0001“ 为单位

孔径 孔径公差 0 径向跳动 宽度公差 0
毫米 英寸 ABEC公司 3 ABEC公司 1 ABEC公司 3 ABEC公司 1 ABEC公司 3 ABEC公司 1
包括。 包括。
0.6 2.5 .0236 .0984 -3 -3 2 4 -16 -16
2.5 10 .0984 .3937 -3 -3 2.5 4 -47 -47
10 18 0.3937 0.7087 -3 -3 3 4 -47 -47
18 30 0.7087 1.1811 -3 -4 3 5 -47 -47
30 50 1.1811 1.9685 -4 -4.5 4 6 -47 -47
50 80 1.9685 3.1496 -4.5 -6 4 8 -59 -59
80 120 3.1496 4.7244 -6 -8 5 10 -79 -79

 

内圈公差

ABEC 5 / ABEC 7
值为 .0001”

孔径 孔径公差 0 径向跳动(最大) 宽度变化(最大) 带孔径的参考跳动(最大)

MM以上
MM
包括
英寸
以上
英制
包括
ABEC
7P系列
ABEC
5P系列
ABEC
7P系列
ABEC
5P系列
ABEC
7P系列
ABEC
5P系列
ABEC
7P系列
ABEC
5P系列
0 10 0 0.3937 -1.5 -2 1 1.5 1 2 1 3
10 18 0.3937 0.7087 -1.5 -2 1 1.5 1 2 1 3
18 30 0.7087 1.1811 -1.5 -2 1.5 1.5 1 2 1.5 3
30 50 1.1811 1.9685 -2 -2 1.5 2 1 2 1.5 3
50 80 1.9865 3.1496 -2 -3 1.5 2 1.5 2 2 3
80 120 3.1496 4.7244 -2.5 -3 2 2.5 1.5 3 2 3

外圈公差

ABEC 1 / ABEC 3
值以 .0001“ 为单位

外径 外径公差限制 0 径向跳动 宽度公差 0 法兰宽度公差限制 0 法兰直径公差限制 50
毫米 英寸 ABEC公司 3 ABEC公司 1 ABEC公司 3 ABEC公司 1 ABEC公司 3 ABEC公司 1 ABEC公司 3 ABEC公司 1 ABEC公司 3 ABEC公司 1
包括。 包括。
0 18 0 0.7087 -3 -3 3 6 -47 -47 0 -47(2) 106(1) -17(1)
18 30 0.7087 1.1811 -3 -3.5 4 6 -47 -47 0 -47 130 -20
30 50 1.1811 1.9685 -3.5 -4.5 4 8 -47 -47 0 -47 154 -24
50 80 1.9685 3.1496 -4.5 -5 5 10 -47 -47 0 -47 181 -29
80 120 3.1496 4.7244 -5 -6 7 14 -59 -59 0 -47 213 -34
120 150 4.7244 5.9055 -6 -7 8 16 -79 -79        

 

外圈公差

ABEC 5 / ABEC 7
值为 .0001”

外径 外径公差 0 径向跳动(最大) 宽度变化(最大) 带参考侧的外圆柱面跳动(最大值)
MM以上 MM 包括 英寸以上 英制 包括 ABEC 7P系列 ABEC 5P系列 ABEC 7P系列 ABEC 5P系列 ABEC 7P系列 ABEC 5P系列 ABEC 7P系列 ABEC 5P系列
0 18 0 0.7087 -2 -2 1.5 2 1 2 1.5 3
18 30 0.7087 1.1811 -2 -2 1.5 2 1 2 1.5 3
30 50 1.1811 1.9685 -2 -2 2 2 1 2 1.5 3
50 80 1.9685 3.1496 -2 -3 2 3 1 2 1.5 3
80 120 3.1496 4.7244 -3 -3 2 4 2 3 2 3
120 150 4.7244 5.9055 -4 -4 3 4 3 3 2 4

内部游隙是滚珠轴承内的游隙。它是内圈、外圈和球体之间的几何间隙。它是轴承选择的关键因素,将直接影响轴承寿命。它经常被忽视,特别是关于如何通过干涉配合来减少它。

径向游隙是滚珠和滚道之间垂直于轴承轴线的游隙。轴向游隙是平行于轴承轴线的游隙,通常至少比径向游隙大 10 倍。通常,内部径向游隙将减少80%的过盈配合量。

内部游隙过小或过大都会对热量、振动、噪音和疲劳寿命等因素产生重大影响。

在高温或低温的极端应用中,需要在整体设计中考虑这种间隙,以补偿外壳和轴的热胀冷缩。

选择轴承游隙(一般准则)

工作条件 清仓
内圈和外圈的间隙均适合。低或无轴向载荷。无预紧力。低速。对游戏的容忍度很小。低温。 C2型
低扭矩。标准负载。轻预紧力。轻微的过盈适合内圈或外圈,而不是两者兼而有之。中低速。平均温度。 快递 之 家
非常低的扭矩。高负载。重度过盈配合。高温。预 加载。 C3,C4,C5

深沟球轴承径向内部游隙(单位:ΜM)

公称孔径
(mm)
清仓
C2型
CN(正常)
C3型 C4型 C5型
超出 包括 最小值 最大值 最小值 最大值 最小值 最大值 最小值 最大值 最小值 最大值
10 18 0 9 3 18 11 25 18 33 25 45
18 24 0 10 5 20 13 28 20 36 28 48
24 30 1 11 5 20 13 28 23 41 30 53
30 40 1 11 6 20 15 33 28 46 40 64
40 50 1 11 6 23 18 36 30 51 45 73
50 65 1 15 8 28 23 43 38 61 55 90
65 80 1 15 10 30 25 51 46 71 65 105
80 100 1 18 12 36 30 58 53 84 75 120
100 120 2 20 15 41 36 66 61 97 90 140
120 140 2 23 18 48 41 81 71 114 105 160
140 160 2 23 18 53 46 91 81 130 120 180
160 180 2 25 20 61 53 102 91 147 135 200
180 200 2 30 25 71 63 117 107 163 150 230
200 225 2 35 25 85 75 140 125 195 175 265
225 250 2 40 30 95 85 160 145 225 205 300
250 280 2 45 35 105 90 170 155 245 225 340
280 315 2 55 40 115 100 190 175 270 245 370
315 355 3 60 45 125 110 210 195 300 275 410
355 400 3 70 55 145 130 240 225 340 315 460
400 450 3 80 60 170 150 270 250 380 350 510
450 500 3 90 70 190 170 300 280 420 390 570
500 560 10 100 80 210 190 330 310 470 440 630
560 630 10 110 90 230 210 360 340 520 490 690
630 710 20 130 110 260 240 400 380 570 540 760
710 800 20 140 120 290 270 450 430 630 600 840

保持器使滚珠保持等距,提供相等的载荷分布,并防止滚动体不必要的磨损。

当发生正常磨损时,带有填料的固定材料可以提供一定的润滑效果。有许多复合材料可以满足某些环境和功能要求,但此处未列出。

如需更多信息,请联系我们。

PEEK和Vespel通常被认为是真空兼容的。

PPS具有最强的耐化学性,与PEEK一起符合FDA和USDA标准。

PEEK和PPS作为固定材料具有最高的速度能力

关键和/或敏感环境(如真空应用)中的材料兼容性取决于您的台架测试和数据表评估。

由于应用程序环境差异很大,因此下图仅供参考。

固定器材料

材料 最高温度 速度 (dN)*% 除气 粒子生成 成本
偷看 480层 650,000 非常好 非常好 温和
缴费灵 425层 650,000 非常好 温和
维斯佩尔 500华氏度 600,000 非常好 非常好
托隆 500华氏度 600,000 非常好 非常好 温和
聚四氟乙烯 550层 30,000
尼龙 250层 250,000
酚醛 300层 600,000

*d=内孔径,N=RPM
%;内圈先导,开放式配置

环和球材料

铬钢

铬钢是一类非不锈钢之一,如AISI 52100、En31、SUJ2、100Cr6、100C6、DIN 5401,主要用于轴承

陶瓷

  • 混合陶瓷轴承和全陶瓷轴承采用氮化硅或氧化锆材料制成。
  • 混合陶瓷轴承由钢制内圈/外圈、陶瓷球和钢制或热塑性塑料固定器制成。
  • 全陶瓷轴承是100%陶瓷的。滚珠、环和固定器。
  • 陶瓷的密度是钢的 40%,因此重量减轻减少了施加在环上的离心力,减少了打滑,从而在减少润滑的情况下将运行速度提高了 30%。
  • 氮化硅球的弹性模量(抗变形性)比钢高50%,从而提高了刚性并提高了精度。
  • 陶瓷球的表面比钢更光滑,振动和主轴挠度减少,从而实现更高的速度。
  • 陶瓷具有较低的摩擦系数,硬度几乎是轴承钢的两倍,从而减少了磨损和润滑。可以延长轴承寿命。

热处理的高碳铬轴承钢是环和球最常用的材料。由于铬含量低,耐腐蚀性差。该材料在高达 250F 的温度下确实表现出良好的机械性能。高于250F时,轴承寿命和负载能力都会降低。发生尺寸变化,需要在整体轴承设计和轴承配合中进行补偿。这种材料的应用范围很广。52100 是磁性的。

440C不锈钢

经过热处理的 440C 不锈钢具有相当到良好的耐腐蚀性。它是最常见的用于环和球的不锈钢。随着铬和镍的加入,耐腐蚀性比52100钢大大提高。当氧气与铬反应时,表面会形成氧化铬保护层。这种材料可以钝化以提高耐腐蚀性。440C的负载能力比52100低约20%。考虑到设计考虑,这种材料可以承受高达 350F 的工作温度,具有公平的负载能力。超过350F的容量和寿命会降低。

应用可能包括一些真空和清洁工艺,或者需要一般的预防性耐腐蚀性。这种材料具有磁性。

300 系列不锈钢(316 和 304)

在半精密级轴承中,可以选择 300 系列不锈钢,以提高 440C 以上的耐腐蚀性。这些材料没有经过热处理,因此负载能力明显低于HT 52100和440C。它可用于环和球或带陶瓷球的SS环。300 系列不锈钢具有出色的耐水性,并且在暴露于某些常见酸时具有出色的耐受性。这种材料是食品级应用的绝佳选择。其他应用可能包括船舶和真空工艺。300系列不锈钢也是带状和冠状固定器的常用材料。300系列不锈钢通常被认为是非磁性的。由于 300 系列轴承不像 440C 那样常见,因此适用尺寸可用性和最低订购量要求。

塑料

多种类型的塑料可用于生产半精密轴承。
环境兼容性决定了品种。乙缩醛(Delrin)是最常见的带有乙缩醛或不锈钢球的环。其他材料,如PEEK、PPS、Vespel、尼龙和许多其他材料可用于戒指。

需要耐腐蚀性、非磁性/非金属和/或轻质轴承的轻载低转速应用可能会受益于塑料滚珠轴承。尺寸从8mm内径开始。最低订购量要求可能适用。

陶瓷材料特性

机械 SI/公制 碳化硅3N4 氧化锆(ZrO2)
密度 克/立方厘米 (磅/英尺)3) 3.29 6
孔隙 度 % (%) 0 0
颜色 象牙
抗弯强度 兆帕 (lb/in210倍3) 830 900
弹性模量 GPa (磅/英寸)210倍6) 310 200
剪切模量 GPa (磅/英寸)210倍6)
体积模量 GPa (磅/英寸)210倍6)
泊松比 0.27
抗压强度 兆帕 (lb/in210倍3)
硬度 公斤/毫米2 1580 1300
断裂韧性 KIC MPa•米1/2 6.1 13
最高使用温度
(空载)
摄氏度 (°F) 1000 1500

烫的

烫的 SI/公制 碳化硅3N4 氧化锆(ZrO2)
导热 W/m•°K (BTU•英寸/英尺)2•hr•°F) 30 2
热膨胀系数 10–6/°C (10–6/°华氏度) 3.3 10.3
比热 J/Kg•°K (Btu/lb•°F)

电气

电气 SI/公制 碳化硅3N4 氧化锆(ZrO2)
介电强度 交流-千伏/毫米(伏特/密耳)
介电常数
耗散因数
损耗角正切
体积电阻率 欧姆•厘米 >1010

陶瓷 VS.钢 VS.不锈钢

项目 陶瓷,Si3N4 52100 钢 440摄氏度
密度 .114 磅/立方英寸 0.282磅/立方英寸 0.275磅/立方英寸
使用温度 1300华氏度 300层 350层
热膨胀系数 1.56微英寸/英寸-°F 6.94微英寸/英寸-°F 5.67微英寸/英寸-°F
硬度 ~ 76 RC 62 遥控 58 遥控
磁性 是的 是的
传导率 不导电 导电 导电
耐腐蚀性 非常好 公平

耐腐蚀性对照表

材料 316/304 不锈钢 440C不锈钢 52100铬钢
一个 B 数控
生活用水 一个 B D
海水 一个 数控 D

食物

材料 316/304 不锈钢 440C不锈钢 52100铬钢
食品 一个 B 数控
水果和蔬菜汁 一个 B 数控
乳制品 一个 C 数控

稀酸

材料 316/304 不锈钢 440C不锈钢 52100铬钢
盐酸 数控 数控
分子式:H2SO4 B 数控 数控
硝酸2 一个 一个 数控
B 数控 数控

材料 316/304 不锈钢 440C不锈钢 52100铬钢
分子式:H2SO4 一个 数控 数控
硝酸2 数控 数控 数控
一个 数控 数控
材料 316/304 不锈钢 440C不锈钢 52100铬钢
工业氛围 B B C
盐空气 一个 C C
一个 C B
碱性盐 B B C

A = 优秀,B = 良好,C = 一般,D = 差,NC = 不兼容

轴承钢的化学成分

铬钢

规范 C% 硅% 锰% P% S% 铬% LoD N 硬度
SAE52100 SUJ2 0.95-1.10 0.15-0.35 最大 0.50 最大 0.025 最大 0.025 1.30-1.60 60-64 HRC

不锈钢

规范 C% 硅% 锰% P% S% 铬% LoD N 硬度
AISI440C SUS440C 0.95-1.20 最大 1.00 最大 1.00 最大 0.04 最大 0.03 16.0-18.0 最大 0.75 58-62 HRC
AISI303 SUS303 最大 0.15 最大 1.0 最大 2.00 最大 0.2 0.15 分钟 18.0 – 20.0 最大 0.6 9.0 最大 0.1 83 HRB公司

为了帮助保持轴承润滑并防止环境污染,可以使用密封件(接触式)或防护罩(非接触式)。

当轴承将被容纳和外部润滑或在真空中运行时,通常不需要密封(打开)。

类型

“Z”型屏蔽 – “Z”型屏蔽是一种金属屏蔽,安装后通常不可拆卸,因为它是压入的。护罩和内圈之间有一个大约 0.005 英寸的小间隙。没有接触,因此可获得的速度和扭矩不会像接触式密封那样受到影响。可能会发生润滑剂泄漏,污染物可能会通过该间隙进入。它们具有良好的防尘性和较差的防水性。防护罩在 350 F 左右很好。

“RS”型密封件 – “RS”型密封件是与内圈接触的橡胶密封件。最常由丁腈橡胶制成。它们是可拆卸的。它们提供最佳的密封性,防止污染和润滑剂泄漏。通常,额定速度比“Z”型或开放式降低约35%,扭矩增加。温度范围为 15 F 至 220 F。

“V”型密封 – “V”型密封是一种非接触式橡胶密封件,不接触内圈,而是安装在内圈加工的凹槽中,形成迷宫般的效果。其性能介于金属屏蔽和接触式橡胶密封件之间。最常由丁腈橡胶制成。它们是可拆卸的。它们具有良好的密封性,可防止污染和润滑剂泄漏。通常,速度等级不会降低,并且与“Z”型或开放式的速度等级相当。没有密封感应的扭矩增加。温度范围为 15 F 至 220 F。

“T”型密封 – “T”型密封件由玻璃纤维增强聚四氟乙烯制成。这种类型的密封件是可拆卸的,易于更换。在大多数配置中,密封件由卡环固定到位。接触(密封)水平可以调整,以满足从非接触到重接触的应用要求。它们的最佳特性是其 500 F 的高温能力。

类型/材料 临时 速度能力 力矩 可用性
金属屏蔽 350层 常见
橡胶(接触) 220层 有限 常见
橡胶(非接触式) 220层 常见
聚四氟乙烯 500华氏度 地中海 常见
氟橡胶 500华氏度 地中海 有限

精密轴承的理想安装方式是轴和轴承座上的线对线安装。这种配合没有干涉或松动。对于随机拟合,可能需要增加拟合公差以满足批次差异。对于选择性安装,应准确测量轴承的内径和外径,然后加工适合的轴和轴承座。

过盈配合应小心使用,因为它们会扭曲滚道并降低径向内部游隙。在预紧对中,减小内部径向游隙会增加预紧力。如果过量,结果可能会显着降低速度能力和更高的工作温度,最终将缩短使用寿命。

某些应用需要过盈配合,例如:

  • 重径向载荷
  • 剧烈振动
  • 缺乏轴向夹紧

径向内部游隙减少了大约 80% 的过盈配合。

过盈配合通常应用于旋转环。

在以下情况下,可能会建议宽松贴合:

  • 可以进行轴向夹紧,例如卡环、锁环或粘合剂
  • 易于组装
  • 弹簧预紧力或热运动需要轴向运动

配合经常被忽视,可以说是最常见的轴承处理错误。
下表只是一个指南,因为有许多影响因素需要考虑,例如。

  • 负载、速度和温度
  • 易于组装和拆卸
  • 刚性和精度要求
  • 加工公差

因此,合适的契合度可能介于两者之间。

旋转环 内圈 外圈
应用 所需的贴合类型 FIT(英寸) 使用轴径 使用外壳直径
低速,或弹簧预紧。 .0001L 至 .0005L d – .0003
d – .0005
D.0001
D.0003
中速 线对线 .0002L 至 .0002T d – .0000
d – .0002
D – .0000
D – .0002
高速 轻压机 .0000 到 .0004T d .0002
d – .0000
D – .0002
D – .0004
高速、高负载 紧压 .0002T 至 .0006T d – .0002
d – .0004
D – .0004
D – .0006
固定环 内圈 外圈
大多数应用程序 线对线
到松动
.0000 至 .0004L d – .0002
d – .0004
D – .0000
D .0002
         

L = 松开配合,T = 紧配合,d = 轴承内径,D = 轴承外径

内圈公差

ABEC 1 / ABEC 3
值以 .0001“ 为单位

孔径 孔径公差 0 径向跳动 宽度公差 0
毫米 英寸 ABEC公司 3 ABEC公司 1 ABEC公司 3 ABEC公司 1 ABEC公司 3 ABEC公司 1
包括。 包括。
0.6 2.5 .0236 .0984 -3 -3 2 4 -16 -16
2.5 10 .0984 .3937 -3 -3 2.5 4 -47 -47
10 18 0.3937 0.7087 -3 -3 3 4 -47 -47
18 30 0.7087 1.1811 -3 -4 3 5 -47 -47
30 50 1.1811 1.9685 -4 -4.5 4 6 -47 -47
50 80 1.9685 3.1496 -4.5 -6 4 8 -59 -59
80 120 3.1496 4.7244 -6 -8 5 10 -79 -79

 

内圈公差

ABEC 5 / ABEC 7
值为 .0001”

孔径 孔径公差 0 径向跳动(最大) 宽度变化(最大) 带孔径的参考跳动(最大)

MM以上
MM
包括
英寸
以上
英制
包括
ABEC
7P系列
ABEC
5P系列
ABEC
7P系列
ABEC
5P系列
ABEC
7P系列
ABEC
5P系列
ABEC
7P系列
ABEC
5P系列
0 10 0 0.3937 -1.5 -2 1 1.5 1 2 1 3
10 18 0.3937 0.7087 -1.5 -2 1 1.5 1 2 1 3
18 30 0.7087 1.1811 -1.5 -2 1.5 1.5 1 2 1.5 3
30 50 1.1811 1.9685 -2 -2 1.5 2 1 2 1.5 3
50 80 1.9865 3.1496 -2 -3 1.5 2 1.5 2 2 3
80 120 3.1496 4.7244 -2.5 -3 2 2.5 1.5 3 2 3

 

外圈公差

ABEC 1 / ABEC 3
值以 .0001“ 为单位

外径 外径公差限制 0 径向跳动 宽度公差 0 法兰宽度公差限制 0 法兰直径公差限制 50
毫米 英寸 ABEC公司 3 ABEC公司 1 ABEC公司 3 ABEC公司 1 ABEC公司 3 ABEC公司 1 ABEC公司 3 ABEC公司 1 ABEC公司 3 ABEC公司 1
包括。 包括。
0 18 0 0.7087 -3 -3 3 6 -47 -47 0 -47(2) 106(1) -17(1)
18 30 0.7087 1.1811 -3 -3.5 4 6 -47 -47 0 -47 130 -20
30 50 1.1811 1.9685 -3.5 -4.5 4 8 -47 -47 0 -47 154 -24
50 80 1.9685 3.1496 -4.5 -5 5 10 -47 -47 0 -47 181 -29
80 120 3.1496 4.7244 -5 -6 7 14 -59 -59 0 -47 213 -34
120 150 4.7244 5.9055 -6 -7 8 16 -79 -79        

 

外圈公差

ABEC 5 / ABEC 7
值为 .0001”

外径 外径公差 0 径向跳动(最大) 宽度变化(最大) 带参考侧的外圆柱面跳动(最大值)
MM以上 MM 包括 英寸以上 英制 包括 ABEC 7P系列 ABEC 5P系列 ABEC 7P系列 ABEC 5P系列 ABEC 7P系列 ABEC 5P系列 ABEC 7P系列 ABEC 5P系列
0 18 0 0.7087 -2 -2 1.5 2 1 2 1.5 3
18 30 0.7087 1.1811 -2 -2 1.5 2 1 2 1.5 3
30 50 1.1811 1.9685 -2 -2 2 2 1 2 1.5 3
50 80 1.9685 3.1496 -2 -3 2 3 1 2 1.5 3
80 120 3.1496 4.7244 -3 -3 2 4 2 3 2 3
120 150 4.7244 5.9055 -4 -4 3 4 3 3 2 4