轴承保持架选材需综合考虑工作转速、载荷条件、温度环境和噪音要求,不同材质保持架各有适用场景:尼龙保持架适合高速轻载场合,黄铜保持架适用于中重载工况,钢制保持架成本低适合中低速应用。

概述

轴承保持架作为分隔滚动体、引导其正确滚动的关键部件,其材料选择直接影响轴承性能和使用寿命。不同工况条件下需要选用相匹配的保持架材质,以实现最佳运行效果。

不同材质保持架对比表

尼龙/聚酰胺| 重量轻、噪音低、自润滑性好、耐腐蚀,高速电机、精密仪器、家电 | -30°C至+120°C

黄铜/铜合金| 导热性好、耐磨、耐腐蚀、强度较高 ,齿轮箱、泵、中等载荷设备 | 通常低于300°C

钢制| 强度高、承载能力强、成本低 , 中低速重载、汽车工业 | 可达300°C[3] |

工程塑料 | 重量极轻、摩擦系数低、耐化学腐蚀 , 航空航天、半导体设备 | 120°C-260°C(PI材料)

特殊材料| 极端性能(高温、高强度), 航空航天、极端工况 | 超过500°C |

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按应用场景分类

高速轻载应用

尼龙保持架:由于密度仅为钢的1/7,能大幅降低旋转惯性阻力,适合高速电机和精密传动设备,在航空航天、精密仪器中应用广泛。

聚甲醛(POM):工作温度-40°C至100°C,短期可达120°C,PV值可达60MPa·m/s,是高转速电机和汽车雨刷系统的理想选择。

中重载工况

黄铜保持架:机械强度高,耐磨耐高温,导电性和导热性好,能适应较高的工作温度与苛刻的润滑条件,常用在重载工况中。

钢制保持架:强度高,能承受较大的离心力载荷,结构简单可靠、成本低、通用性强,适合中低速工况。

特殊环境应用

聚酰亚胺(PI):长期使用温度可达260°C,具备良好的机械强度和抗辐照能力,适用于航空航天、高温电机或真空设备。

聚醚醚酮(PEEK):可在250°C下长期工作,兼具金属的刚性和塑料的耐腐蚀性,适用于极端工况。

精密低噪音场合

酚醛层压布管:精密角接触球轴承保持架通常采用此材料制造,适合对精度要求高的场合

尼龙保持架:噪音水平通常低于金属保持架,使其成为静音轴承的理想选择,尤其在对噪音要求较高的电器产品中。

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各行业选型要点

汽车工业

发动机系统:通常选用钢制保持架,因其强度高、成本低且能承受发动机运转时的高温和冲击载荷。

变速箱系统:多采用黄铜保持架,具有良好的耐磨性和导热性,适应变速箱内的复杂润滑环境。

高速电主轴:优先选择尼龙保持架,重量轻能降低离心力,有效降低高速运转时的噪声和温升。

风电行业

主轴轴承:多采用钢制保持架,因其承载能力强、抗冲击性能好,能适应风力发电的恶劣环境。

偏航变桨轴承:选用尼龙或黄铜保持架,尼龙保持架具有良好的耐腐蚀性和自润滑性,黄铜保持架则更耐用。

航空航天

发动机主轴:采用PEEK或碳纤维增强复合材料,能在300°C以上高温环境下保持稳定性能,同时具备轻量化优势。

控制系统轴承:选用碳纤维增强PEEK,具备高强度和低热膨胀系数,适应航天器的温度变化。

精密仪器

医疗设备:常用尼龙或酚醛树脂保持架,具备低噪音、自润滑特性且非磁性,满足医疗设备的洁净要求。

实验室设备:多采用酚醛树脂保持架,尺寸稳定性好且耐化学腐蚀,适应实验室的特殊环境。

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