機(jī)床工具領(lǐng)域?qū)S承滾子的精度要求比較高,重心需求是高旋轉(zhuǎn)精度、低振動(dòng)和高剛性,以確保機(jī)床的加工精度和表面質(zhì)量。精密數(shù)控車(chē)床的主軸軸承通常采用高速圓柱滾子軸承,其滾子圓度誤差小于0.0005mm,表面粗糙度Ra≤0.05μm,配合高速精密磨床的加工,可使主軸的徑向跳動(dòng)控制在0.001mm以?xún)?nèi),實(shí)現(xiàn)對(duì)零件的微米級(jí)加工。在齒輪加工機(jī)床中,滾齒機(jī)的刀架軸承采用圓錐滾子軸承,其雙向承載能力確保了滾刀在高速切削過(guò)程中的穩(wěn)定性,滾子的高精度則保證了齒輪的齒形精度和齒距精度。日本馬扎克(Mazak)的INTEGREX i-630V/8五軸加工中心中,采用了四列圓錐滾子軸承,其滾子經(jīng)過(guò)超精磨處理,確保了機(jī)床在復(fù)合加工過(guò)程中的高剛性和高穩(wěn)定性。表面滲碳處理的圓錐滾子心部韌性比普通材質(zhì)提高40%。吉林以車(chē)代磨滾子供應(yīng)商

工程機(jī)械領(lǐng)域(如挖掘機(jī)、裝載機(jī)、起重機(jī)等)的工況特點(diǎn)是重載、沖擊、多塵、潮濕,對(duì)軸承滾子的要求是高承載能力、耐沖擊性和耐腐蝕性。挖掘機(jī)的回轉(zhuǎn)支承軸承采用滿裝圓柱滾子軸承,其滾子數(shù)量是普通軸承的2-3倍,承載能力可達(dá)數(shù)千千牛,能承受挖掘機(jī)回轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生的巨大徑向載荷和軸向載荷;同時(shí),滾子表面采用磷化處理,提高了耐腐蝕性,適應(yīng)工地的潮濕環(huán)境。三一重工的SY75C挖掘機(jī)中,回轉(zhuǎn)支承軸承滾子采用GCr15SiMn軸承鋼制造,經(jīng)過(guò)淬火+中溫回火處理,硬度達(dá)到HRC58-62,具備良好的沖擊韌性,使用壽命可達(dá)10000小時(shí)以上。在起重機(jī)的起升機(jī)構(gòu)中,卷筒軸承采用球面滾子軸承,其調(diào)心性能可補(bǔ)償卷筒在重載下的彎曲變形,避免滾子局部應(yīng)力集中;滾子表面采用噴丸強(qiáng)化處理,提高了表面殘余壓應(yīng)力,接觸疲勞壽命提升了40%以上。徐工的QAY800全地面起重機(jī)中,起升機(jī)構(gòu)軸承滾子采用定制化的鼓形滾子,進(jìn)一步優(yōu)化了接觸狀態(tài),確保起重機(jī)在起吊800噸重物時(shí)的穩(wěn)定運(yùn)行。圓度1um滾子雙列對(duì)稱(chēng)排列的滾子布局,可抵消軸向竄動(dòng)力矩,簡(jiǎn)化軸承安裝預(yù)緊結(jié)構(gòu)調(diào)整。

為實(shí)現(xiàn)特定性能需求,復(fù)合材料軸承滾子逐漸成為研究熱點(diǎn),其通過(guò)不同材料的協(xié)同作用,實(shí)現(xiàn)了單一材料無(wú)法達(dá)到的性能組合。目前主流的復(fù)合材料滾子包括金屬基復(fù)合材料、陶瓷基復(fù)合材料和聚合物基復(fù)合材料。金屬基復(fù)合材料以軸承鋼為基體,通過(guò)添加碳纖維、碳化硅顆粒等增強(qiáng)相,可顯著提高滾子的強(qiáng)度和耐磨性。例如,在GCr15基體中添加5%的碳化硅顆粒,滾子的接觸疲勞壽命可提升50%以上,適用于重載工程機(jī)械;陶瓷基復(fù)合材料則以氮化硅為基體,添加硼纖維等增強(qiáng)相,改善了陶瓷材料的脆性,斷裂韌性提升了30%以上,適用于沖擊載荷較大的場(chǎng)景;聚合物基復(fù)合材料以聚酰亞胺(PI)、聚醚醚酮(PEEK)等工程塑料為基體,添加玻璃纖維、石墨等填充劑,具備重量輕、耐腐蝕性好、靜音性?xún)?yōu)等特點(diǎn),適用于食品加工、醫(yī)療器械等領(lǐng)域。
對(duì)于軸承鋼滾子,首先需對(duì)熱軋鋼坯進(jìn)行球化退火處理,使鋼中的碳化物呈球狀均勻分布,降低后續(xù)加工的硬度,改善切削性能;隨后通過(guò)冷拔或冷軋工藝將鋼坯加工成符合尺寸要求的棒料,冷拔后的棒料尺寸精度可達(dá)±0.1mm;***通過(guò)無(wú)心磨床對(duì)棒料進(jìn)行精磨,確保其直徑公差控制在0.01mm以?xún)?nèi),為后續(xù)成型工序提供高質(zhì)量的坯料。在高鐵軸承滾子的原材料準(zhǔn)備中,還需增加電渣重熔或真空脫氣工藝,進(jìn)一步降低鋼中的氧含量和夾雜物含量。例如,中國(guó)航發(fā)集團(tuán)采用的真空感應(yīng)熔煉+真空自耗重熔(VIM+VAR)雙真空工藝,可將軸承鋼中的氧含量控制在5ppm以下,夾雜物比較大尺寸小于3μm,為滾子的高疲勞壽命奠定了基礎(chǔ)。PVD涂層技術(shù)為滾子披上硬質(zhì)薄膜外衣,進(jìn)一步降低摩擦系數(shù)至接近理論極限值。

形位公差包括圓度、圓柱度、同軸度、端面圓跳動(dòng)等指標(biāo),這些指標(biāo)直接影響球面滾子的旋轉(zhuǎn)精度和受力均勻性。圓度檢測(cè)是形位公差檢測(cè)的重心內(nèi)容之一,通常采用圓度儀進(jìn)行檢測(cè),通過(guò)將滾子固定在旋轉(zhuǎn)臺(tái)上,使測(cè)頭與滾子表面接觸,記錄旋轉(zhuǎn)過(guò)程中測(cè)頭的位移變化,從而計(jì)算出滾子的圓度誤差。圓柱度檢測(cè)則需要檢測(cè)滾子外表面的圓柱度誤差,確保滾子在整個(gè)長(zhǎng)度范圍內(nèi)的直徑變化控制在允許范圍內(nèi);同軸度檢測(cè)主要是檢測(cè)滾子兩端中心孔與外球面中心的同軸度誤差,避免出現(xiàn)偏心問(wèn)題;端面圓跳動(dòng)檢測(cè)則是檢測(cè)滾子端面的平整度和圓跳動(dòng)誤差,確保端面與軸線保持垂直。這些檢測(cè)項(xiàng)目通常需要采用特用的形位公差測(cè)量?jī)x器,如圓柱度儀、同軸度測(cè)量?jī)x等,以確保檢測(cè)精度。保持架采用玻璃纖維增強(qiáng)尼龍或黃銅材質(zhì),確保滾子均勻分布,防止高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)發(fā)生碰撞。圓度1um滾子
軸承滾子以高精度圓柱或圓錐形態(tài)設(shè)計(jì),通過(guò)點(diǎn)接觸或線接觸承載軸向與徑向負(fù)荷,實(shí)現(xiàn)高效動(dòng)力傳輸。吉林以車(chē)代磨滾子供應(yīng)商
軸承鋼滾子的典型熱處理工藝為“淬火+低溫回火”,具體過(guò)程為:將滾子毛坯加熱至830-860℃,保溫30-60分鐘,使材料完全奧氏體化;隨后在油或鹽浴中快速冷卻(冷卻速度大于50℃/s),實(shí)現(xiàn)馬氏體轉(zhuǎn)變,使?jié)L子硬度達(dá)到HRC62-64;***在150-200℃下進(jìn)行低溫回火,消除淬火內(nèi)應(yīng)力,提高材料的韌性,避免滾子在使用過(guò)程中出現(xiàn)脆性斷裂。為進(jìn)一步提升滾子的表面性能,還可采用表面強(qiáng)化熱處理工藝,如滲碳、滲氮、碳氮共滲等。例如,在汽車(chē)變速箱滾子的制造中,采用碳氮共滲工藝,在滾子表面形成一層0.1-0.3mm厚的滲層,滲層硬度可達(dá)HRC65-68,顯著提高了滾子的表面耐磨性和接觸疲勞強(qiáng)度;而在風(fēng)電軸承滾子的制造中,采用深層滲碳工藝,滲層厚度可達(dá)2-5mm,確保滾子在重載工況下的次表面強(qiáng)度。吉林以車(chē)代磨滾子供應(yīng)商