除了軸承鋼之外,在一些特殊工況下,還會(huì)采用不銹鋼、陶瓷材料、復(fù)合材料等制造球面滾子。原料準(zhǔn)備階段的主要工藝包括下料和坯料預(yù)處理。下料是根據(jù)球面滾子的較終尺寸,通過(guò)鋸切、剪切、鍛造等方式將原材料加工成一定規(guī)格的坯料。為了提高材料的利用率,目前通常采用冷擠壓下料或熱鍛下料的方式,能夠有效減少材料損耗。坯料預(yù)處理則包括退火、除銹、清洗等工序,退火處理能夠降低坯料的硬度,改善其切削加工性能;除銹和清洗則是為了去除坯料表面的氧化皮和雜質(zhì),確保后續(xù)加工過(guò)程的順利進(jìn)行。工業(yè)機(jī)器人關(guān)節(jié)部位,薄壁滾子軸承以輕量化設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)高剛度,支撐機(jī)械臂精細(xì)完成亞毫米級(jí)定位。遼寧納米級(jí)滾子

滾針滾子的長(zhǎng)度與直徑之比通常大于3(部分可達(dá)10以上),直徑較小(較小可至1mm以下),這種細(xì)長(zhǎng)結(jié)構(gòu)使其在軸向尺寸受限的場(chǎng)景中,能以較小的安裝空間實(shí)現(xiàn)較大的徑向承載能力。滾針軸承分為有內(nèi)圈和無(wú)內(nèi)圈兩種類(lèi)型,無(wú)內(nèi)圈滾針軸承可直接利用軸的外表面作為滾道,進(jìn)一步減小了安裝空間。汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)的挺柱機(jī)構(gòu)中,滾針軸承的應(yīng)用有效解決了空間狹小的問(wèn)題,挺柱在凸輪軸的驅(qū)動(dòng)下做往復(fù)運(yùn)動(dòng),滾針滾子的滾動(dòng)摩擦替代了滑動(dòng)摩擦,大幅降低了磨損,提升了發(fā)動(dòng)機(jī)的效率和使用壽命;在液壓馬達(dá)的轉(zhuǎn)子支撐中,無(wú)內(nèi)圈滾針軸承直接與轉(zhuǎn)子軸配合,在有限的空間內(nèi)承受了液壓油推動(dòng)轉(zhuǎn)子產(chǎn)生的徑向載荷。浙江納米級(jí)滾子銷(xiāo)售醫(yī)療CT掃描儀中,微型滾子軸承以0.1mm級(jí)精度支撐探測(cè)器旋轉(zhuǎn),保障圖像分辨率達(dá)0.5mm。

球面滾子的外表面呈球面狀,與軸承內(nèi)圈的球面滾道相配合,具備良好的調(diào)心性能,可自動(dòng)補(bǔ)償軸與軸承座之間的同軸度誤差(通常允許0.5°-2°的偏斜),有效避免因安裝誤差或軸的彎曲變形導(dǎo)致的滾子局部應(yīng)力集中。球面滾子分為凸面滾子和凹面滾子,其中凸面球面滾子應(yīng)用較為普遍,凹面滾子則主要用于特殊結(jié)構(gòu)的軸承中。在風(fēng)電設(shè)備的主軸支撐中,由于風(fēng)機(jī)葉片受風(fēng)力影響易產(chǎn)生不均衡載荷,導(dǎo)致主軸出現(xiàn)微量偏斜,球面滾子軸承的調(diào)心性能可有效化解這種偏載帶來(lái)的負(fù)面影響,保障風(fēng)機(jī)在復(fù)雜工況下的穩(wěn)定運(yùn)行;在造紙機(jī)械的壓光輥支撐中,球面滾子軸承同樣發(fā)揮著重要作用,可補(bǔ)償壓光輥在壓力作用下的微小變形,確保紙張厚度均勻。
可靠性檢測(cè)是對(duì)球面滾子在實(shí)際工作條件下的使用性能進(jìn)行綜合評(píng)估,主要包括壽命試驗(yàn)、高低溫性能試驗(yàn)、腐蝕性能試驗(yàn)等。壽命試驗(yàn)是可靠性檢測(cè)的重心內(nèi)容,通過(guò)將球面滾子裝配到軸承中,在模擬實(shí)際工況的條件下(如規(guī)定的載荷、轉(zhuǎn)速、溫度、潤(rùn)滑條件等)進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間的運(yùn)轉(zhuǎn)試驗(yàn),記錄軸承的失效時(shí)間,從而評(píng)估球面滾子的使用壽命。高低溫性能試驗(yàn)則是將球面滾子置于高低溫環(huán)境箱中,在不同的溫度條件下進(jìn)行性能檢測(cè),評(píng)估其在極端溫度環(huán)境下的力學(xué)性能和尺寸穩(wěn)定性;腐蝕性能試驗(yàn)則是將球面滾子置于腐蝕性介質(zhì)中(如鹽水、酸性溶液等),經(jīng)過(guò)一定時(shí)間后檢測(cè)其表面腐蝕情況和力學(xué)性能變化,評(píng)估其耐腐蝕性。這些可靠性檢測(cè)項(xiàng)目雖然周期長(zhǎng)、成本高,但對(duì)于確保球面滾子在特殊工況下的安全可靠運(yùn)行具有重要意義。在高鐵牽引電機(jī)中,絕緣滾子軸承阻斷軸電流通路,避免軸承電蝕導(dǎo)致的非計(jì)劃停機(jī)。

在高鐵領(lǐng)域,軸承滾子的性能要求更為嚴(yán)苛,需承受高速(350km/h)、重載(單軸載荷可達(dá)200kN)和高頻振動(dòng)的復(fù)合工況。中國(guó)復(fù)興號(hào)高鐵采用的國(guó)產(chǎn)軸承滾子,通過(guò)優(yōu)化材料成分和制造工藝,其接觸疲勞壽命達(dá)到200萬(wàn)公里,完全滿(mǎn)足高鐵的安全運(yùn)行要求。在航空航天領(lǐng)域,滾子軸承需在高溫、高壓、高轉(zhuǎn)速的極端工況下工作,例如波音787客機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)軸承采用氮化硅陶瓷滾子,其轉(zhuǎn)速可達(dá)20000r/min以上,在-50℃-600℃的溫度范圍內(nèi)穩(wěn)定運(yùn)行,確保發(fā)動(dòng)機(jī)的可靠推力輸出。圓錐滾子軸承通過(guò)滾子與滾道的線接觸設(shè)計(jì),明顯增強(qiáng)了抗沖擊性能。遼寧國(guó)標(biāo)G1滾子公司
磁懸浮軸承中的圓錐滾子采用非接觸式設(shè)計(jì),實(shí)現(xiàn)零磨損運(yùn)行。遼寧納米級(jí)滾子
未來(lái)將采用更先進(jìn)的加工設(shè)備和加工工藝,如超精密磨削技術(shù)、納米級(jí)拋光技術(shù)等,實(shí)現(xiàn)對(duì)球面滾子的超精密加工;同時(shí)將加強(qiáng)對(duì)制造過(guò)程的質(zhì)量控制,采用自動(dòng)化檢測(cè)設(shè)備和大數(shù)據(jù)分析技術(shù),實(shí)現(xiàn)對(duì)生產(chǎn)過(guò)程的實(shí)時(shí)監(jiān)控和質(zhì)量追溯,提高產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定性和一致性。在節(jié)能環(huán)保理念的推動(dòng)下,輕量化成為制造業(yè)的重要發(fā)展方向,球面滾子也將向輕量化方向發(fā)展。通過(guò)采用空心結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、新型輕量化材料等方式,在保證承載能力的前提下,降低球面滾子的重量,減少旋轉(zhuǎn)慣性,提高傳動(dòng)效率,降低能量損耗。例如,空心球面滾子將在高速旋轉(zhuǎn)設(shè)備中得到更廣泛的應(yīng)用,陶瓷材料和復(fù)合材料的應(yīng)用將進(jìn)一步減輕球面滾子的重量,適應(yīng)航空航天、高速機(jī)床等領(lǐng)域?qū)p量化的需求。遼寧納米級(jí)滾子