滚动轴承的材料
滚动轴承材料
滚动轴承材料滚动轴承是一种常见的机械零部件，它在工业生产中起着至关重要的作用。
而轴承的性能很大程度上取决于所选用的材料。
在选择滚动轴承材料时，需要考虑到摩擦、磨损、耐热性、耐腐蚀性等因素。
本文将就滚动轴承常用的材料进行介绍，帮助读者更好地选择合适的轴承材料。
1. 钢材。
钢材是制造滚动轴承最常用的材料之一。
它具有良好的强度和韧性，可以承受较大的负荷。
同时，钢材还具有较好的耐磨性和耐腐蚀性，适用于各种工作环境。
在选择钢材时，需要考虑其硬度、耐磨性和耐腐蚀性等指标，以满足不同工况下的需求。
2. 不锈钢。
不锈钢是一种耐腐蚀性能较好的材料，因此在一些特殊环境下，如潮湿、腐蚀性较强的场合，不锈钢滚动轴承就显得尤为重要。
不锈钢具有较好的耐磨性和耐腐蚀性，可以延长轴承的使用寿命，降低维护成本。
3. 陶瓷材料。
近年来，陶瓷材料在滚动轴承领域得到了广泛的应用。
陶瓷材料具有优异的耐磨性和耐腐蚀性，同时重量轻、密度小，可以减小轴承的惯性，提高旋转精度。
此外，陶瓷材料还具有良好的绝缘性能和高温稳定性，适用于高速、高温的工作环境。
4. 聚四氟乙烯。
聚四氟乙烯是一种具有自润滑性能的材料，它可以降低摩擦系数，减小能量损失，提高轴承的工作效率。
聚四氟乙烯还具有较好的耐腐蚀性和耐磨性，适用于一些特殊的工作环境，如高温、高速、真空等条件下的轴承应用。
5. 复合材料。
复合材料是将两种或两种以上的材料组合而成，以发挥各自材料的优点。
在滚动轴承中，复合材料常常用于轴承的密封件和保持架等部件，以提高轴承的密封性和耐磨性。
总的来说，选择滚动轴承材料时需要综合考虑工作环境、负荷、转速等因素，选用合适的材料可以提高轴承的使用寿命和工作效率。
希望本文能够帮助读者更好地理解滚动轴承材料的选择原则，为工程实践提供参考。
滚动轴承材料
随着科技的发展，滚动轴承在日常生活中被广泛的使用，应用于像小型汽车前轮后轮、耕耘机、拖拉机等机械，但大多人对它并不是很了解。
不论它用于哪方面，其制作材料都是非常重要的，可以说，材料是其质量和工作性能的保证。
接下来，我想大家介绍下滚动轴承的一些材料。
根据国家标准及轴承使用要求，目前用于轴承套圈和滚动体的材料有高碳铬轴承钢、渗碳轴承钢等，这些材料按各自不同的特点而被用于不同的场合。
并不是说用价值高的渗碳钢材料做出的轴承一定比轴承钢轴承更加适合。
一、高碳铬轴承钢也叫全淬透性钢内外硬度一致，应用于普通的场合，其用量最大，约占材料总用量的80%以上。
1.GCr15特点及用途：用于普通场合，用量最大，适用于马氏体和贝氏体淬火。
技术特性：有效壁厚在26mm以下，特轻窄系列在16mm以下，淬回火硬度HRC57~62。
2.GCr15SiMn特点及用途：普通场合使用、用于大型轴承，仅适于马氏体淬火。
技术特性：有效壁厚在26mm以上，特轻窄系列在16mm以上，淬回火硬度HRC57~62。
3.GCr18Mo特点及用途：贝氏体专用钢、耐磨场合使用，仅适于贝氏体淬火。
技术特性：有效壁厚在26~48mm之间，特轻窄系列在16mm 以下，淬回火硬度HRC57~62。
下贝氏体耐磨性比马氏体更好因此适用耐磨场合。
二、渗碳轴承钢也叫半淬透性钢内软外硬，材料性能上有一定“弹性”用于耐冲击场合，需经渗碳淬火，工艺较复杂。
G20Cr2Ni4A特点及用途：用于耐冲击场合、中大型轴承，可深层渗碳。
技术特性：有效渗碳层深可大于2.5mm，表面淬回火硬度HRC58~63。
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第13章 滚动轴承
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3. 轴承的调心性能 调心轴承：允许较大的轴承偏斜量。 滚子轴承：对轴承的偏斜量最敏感。 当轴的刚度和轴承座孔支承刚度较低，或有较大偏转 力矩作用时，应尽量采用调心轴承。
56
调心性能 轴承座孔不平行
普通轴承
调心轴承
调心性能 轴挠曲变形
普通轴承
调心轴承
4. 轴承的安装和拆卸 轴向安装拆卸：选用内外圈可分离的轴承，如Ｎ0000， NA0000，30000。 长轴安装拆卸：内圈采用1:12圆锥孔，安装在紧定衬套。
E
加强型
N207E
42
2）公差等级代号
代号
公差等级
省略
0级
/P6
6级
/P6x
6x级
/P5
5级
/P4
4级
/P2
2级
注：公差等级中0级最低，向右依次增高，2级最高。
43
3）径向游隙代号
代号 游隙组别 /C1 1组 /C2 2组 省略 0组 /C3 3组 /C4 4组 /C5 5组
注：游隙组别中1组最小，向右依次增大，5组最高；
点蚀破坏前的转数（106 r），或工作小时数，称为轴 承的基本额定寿命。
67
3. 基本额定动载荷 C 定义：当轴承的基本额定寿命恰好为106 r时，轴承 所能承受的载荷。 向心轴承：径向基本额定动载荷Cr ；
推力轴承：轴向基本额定动载荷Ca； 角接触球轴承或圆锥滚子轴承：使套圈间产生纯径 向位移的载荷的径向分量Cr。
10
座圈
轴圈 Fr β N
Fr
Fa
Fa
N a) 向心轴承 b) 推力轴承
α
c) 向心推力轴承
11
接触角α ：滚动体与外圈接触处的法线与半径方向的夹角 ； 载荷角β ：轴承实际所受径向载荷和轴向载荷的合力与半 径方向的夹角。
滚动轴承材料
滚动轴承材料滚动轴承是一种常见的机械零部件，它能够减少摩擦并支持旋转轴。
滚动轴承的性能很大程度上取决于所选用的材料。
不同的工作条件需要不同的材料来满足要求。
在选择滚动轴承材料时，需要考虑摩擦、磨损、疲劳寿命、耐腐蚀性和温度等因素。
下面将介绍几种常见的滚动轴承材料及其特点。
1. 钢材。
钢材是最常用的滚动轴承材料之一。
它具有良好的强度和硬度，能够承受高速旋转和高负荷。
同时，钢材还具有较好的耐磨损性能，适用于各种工作条件。
在一些特殊的工作环境下，还可以通过表面处理来提高钢材的性能，例如镀铬、氮化等。
2. 不锈钢。
不锈钢具有良好的耐腐蚀性能，适用于潮湿、腐蚀性较强的工作环境。
不锈钢材料通常含有铬、镍等合金元素，能够形成一层致密的氧化膜，防止进一步的腐蚀。
不锈钢滚动轴承广泛应用于食品、医药等行业，以及海洋设备、化工设备等领域。
3. 陶瓷。
陶瓷材料具有优异的耐磨损性能和高温性能，适用于高速、高温、高腐蚀性环境。
陶瓷滚动轴承能够减少摩擦和磨损，延长使用寿命。
此外，陶瓷材料还具有良好的绝缘性能和抗疲劳性能，适用于一些特殊的工程机械、航空航天等领域。
4. 聚四氟乙烯（PTFE）。
PTFE具有低摩擦系数和良好的自润滑性能，适用于高速、低负荷的工作条件。
PTFE滚动轴承能够减少能量损耗，降低噪音，延长使用寿命。
在一些对润滑要求苛刻的场合，PTFE材料能够取代传统的润滑脂，减少润滑维护成本。
综上所述，滚动轴承材料的选择需要根据具体的工作条件来进行，不同的材料具有不同的特点和适用范围。
在实际应用中，还需要考虑成本、加工工艺、装配要求等因素，综合考虑来选用最合适的滚动轴承材料。
希望本文能够对滚动轴承材料的选择提供一些参考，使读者能够更好地应用于实际生产中。
滚动轴承钢的分类,特性用途,性能和化学成分
滚动轴承钢的分类,特性⽤途,性能和化学成分滚动轴承钢滚动轴承钢按使⽤特点可分为：⾼碳铬轴承钢（全淬透型轴承钢）、渗碳轴钢（表⾯硬化型轴承钢）、不锈轴承钢和⾼温轴承钢四⼤类。
⼀、⾼碳铬轴承钢1．⾼碳铬轴承钢的牌号、特性及及⽤途⾼碳铬轴承钢具有⾼的接触疲劳强度和耐磨性能，许多牌号属全淬透型钢，如GCr15GCr15SiMn、GCr15SiMo、GCr18Mo。
但由于有的轴承需要⼼部具有良好韧性⽽表⾯需要⾼硬度，因⽽⼜发展出限制淬透性轴承钢，如GCr4。
①GCr15（全淬透型钢）GCr15是⾼碳铬轴承钢的典型钢种，在淬⽕、回⽕后有⾼的硬度、耐磨性和接触疲劳强度。
其热加⼯性能和可加⼯性良有好，淬透性适中，但焊接性差。
GCr15的⽩点敏感性⼤，但当采⽤真空脱⽓精炼的轴承⾥，此缺陷可消除。
⽤于制造壁厚≤12mm、处径≤250mm的滚动轴承套圈，或制造直径≤22mm的圆锥、圆柱、球⾯滚⼦及全部尺⼨的滚针。
也可⽤于制造模具、量具和⽊⼯⼑具及⾼弹性极限、⾼疲劳强度的机械零件。
②GCr15SiMn（⾼淬透型钢）在GCr15钢的基础上提⾼硅、锰含量，因⽽淬透性、弹性极限、耐磨性均⽐GCr15好。
由其制作的滚动轴承件的使⽤温度不宜超过180℃。
⽤于制造壁厚>12mm、外径>120mm的滚动轴承套圈、直径>50mm的钢球及直径>22mm的圆锥、圆柱、球⾯滚⼦及全部尺⼨的滚针。
其他⽤途与GCr15相同。
③GCr15SiMo（⾼淬透型钢）在GCr15基础上增加含硅量，添加了钼。
其淬透性⾼，耐磨性好，疲劳强度⾼、综合性能良好。
适于制造⼤尺⼨范围的滚动轴承套圈及钢球、滚柱等。
④GCr18Mo（⾼淬透型钢）在GCr15基础上加⼊质量分数0.15%~0.25%的钼，并提⾼了含各量，因⽽淬透性、耐磨性均提⾼警惕。
可进⾏下贝⽒体等温淬⽕，达到与马⽒体淬⽕相近的硬度和耐磨性，⽽且钢的冲击、断裂韧度和抗弯强度都得到提⾼，因⽽提⾼了钢的综合⼒学性能和寿命。
滚动轴承-滚动轴承的结构及类型_
2．接触角
接触角是滚动轴承的一个主要参 数，轴承的受力分析和承载能力等与接 触角有关。表2列出各类轴承的公称接 触角。 滚动体套圈接触处的法线与轴承径 向平面（垂直于轴承轴心线的平面）之 间的夹角称为公称接触角。公称接触角 越大，轴承承受轴向载荷的能力也越大。
滚动轴承按其承受载荷的方向或公 称接触角的不同，可分为： （1） 径向轴承，主要用于承受径向载 荷，其公称接触角从0到45； （2） 推力轴承，主要用于承受轴向载 荷，其公称接触角从大于45到 90（表2）。
例2 试求N207轴承允许的最大径向载荷。 已 知 工 作 转 速 n=200r/min 、 工 作 温 度 t<1000C、载荷平稳、寿命Lh=10000h。 解：对向心轴承，由式（3）可得载荷为：
f T 10 F C f P 60 nLh
6
1/
由机械设计手册查得圆柱滚子轴 承N207的径向额定动载荷C=27200N； 因t<100C，由表8查得fT=1，因载荷 平稳，由表9查得fF=1，对滚子轴承取 =10/3。将以上有关数据代入上式， 得
推力轴承只能承受轴向载荷，因此其当 量动载荷为 P=A （7）
五、角接触球轴承和圆锥滚子轴承的轴 向载荷计算 角接触球轴承和圆锥滚子的结构特 点是在滚动体和滚道接触处存在着接触 角。当它承受径向载荷R时，作用在承 载区内第i个滚动体上的法向力Qi可分解 为径向分力Ri和轴向分力Si。各滚动体 上所受轴向分力的和即为轴承的内部轴 向力S（见图6a中的S1和S2）。轴承的内 部轴向力可以按表12计算。
10 F 27200 60 200 10 4
6
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6469 N
滚动轴承材料
滚动轴承材料
滚动轴承是一种常见的机械元件，用于减小机械摩擦和承载重量。
滚动轴承材料的选择对于轴承的使用寿命和性能起着至关重要的作用。
本文将介绍几种常见的滚动轴承材料。
1. 钢材：钢材是最常用的滚动轴承材料。
它具有良好的强度和耐磨性，能够承受高压和高温。
钢材可以通过热处理来提高其硬度和强度，以适应不同的应用场景。
根据使用环境和要求，常见的钢材包括碳钢、合金钢和不锈钢等。
2. 陶瓷材料：陶瓷材料在滚动轴承中也得到了广泛应用。
陶瓷材料具有低密度、高硬度和耐磨性的特点，能够在高速和高温环境下工作。
陶瓷材料还具有绝缘性能和抗腐蚀性，适用于特殊的工业领域。
常见的陶瓷材料包括氧化铝和硼氮化硅等。
3. 聚合物材料：聚合物材料在滚动轴承中的应用也日益增多。
聚合物材料具有轻质、绝缘和低摩擦的特点，能够降低摩擦和能量损失。
聚合物材料还具有耐腐蚀性和低噪音的特点，适用于一些对噪音要求较高的应用场景。
常见的聚合物材料包括聚四氟乙烯（PTFE）和聚酰亚胺（PI）等。
4. 涂层材料：在一些特殊的应用场景中，还可以使用涂层材料来改善滚动轴承的性能。
通过在轴承表面涂覆一层特殊的材料，可以提高轴承的耐磨性、耐腐蚀性和润滑性能。
常见的涂层材料包括涂硬膜、涂陶瓷和涂聚合物等。
总的来说，滚动轴承材料的选择应根据具体的应用环境、要求
和性能来确定。
不同的材料具有不同的特点和优劣势，需要根据实际需求进行选择。
随着技术的发展，还会不断出现新的材料，以满足更高的要求和挑战。
滚动轴承的材料
滚动轴承的材料滚动轴承是一种广泛应用于机械设备中的重要零部件，它能够有效地减少摩擦和磨损，传递旋转运动，并支撑重量。
而轴承的材料选择对其性能和使用寿命有着至关重要的影响。
在滚动轴承的材料选择中，需要考虑到摩擦、磨损、腐蚀、疲劳等因素，以确保轴承在各种工况下都能正常运转。
本文将就滚动轴承的材料进行探讨，以帮助大家更好地了解滚动轴承的材料选择和应用。
首先，滚动轴承的材料通常包括内外圈、滚动体和保持架。
对于内外圈和滚动体来说，常见的材料包括碳素钢、合金钢和不锈钢等。
碳素钢具有良好的强度和硬度，适用于一般工况下的滚动轴承，而合金钢在高温或高速工况下表现更为突出，不锈钢则具有抗腐蚀性能，适用于特殊工况。
保持架的材料一般选用铜合金、钢板和尼龙等，它们能够有效地支撑滚动体，并具有一定的耐磨性和抗疲劳性能。
其次，滚动轴承的材料选择需要根据具体工况进行考虑。
在一般工况下，碳素钢是最常见的选择，它具有良好的综合性能，并且成本较低。
而在高温或高速工况下，合金钢能够更好地满足要求，因为它具有更高的强度和硬度，能够承受更大的载荷和更高的转速。
而对于一些特殊工况，比如强腐蚀环境或高要求的卫生条件下，不锈钢则是更为合适的选择，因为它能够有效地抵抗腐蚀，并且具有较好的耐磨性能。
此外，滚动轴承的材料选择还需要考虑到成本和加工性能。
碳素钢是最为经济实惠的选择，而且加工性能较好，适用于大批量生产。
合金钢的成本较高，但在高要求的工况下能够发挥更好的性能。
不锈钢的成本最高，但在特殊环境下能够发挥其独特优势。
保持架的材料选择也需要考虑到成本和加工性能，铜合金具有良好的导热性能，适用于高速运转的工况，钢板成本较低，适用于一般工况，而尼龙具有良好的自润滑性能，适用于低噪音和低振动的要求。
总的来说，滚动轴承的材料选择需要根据具体工况进行综合考虑，包括载荷、转速、温度、腐蚀等因素，并且需要考虑到成本和加工性能。
不同材料具有不同的优势和局限性，需要根据具体情况进行选择，以确保滚动轴承能够在各种工况下稳定运转，达到预期的使用寿命。
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滚动轴承的材料——轴承套圈与滚动体之钢材料
整体淬硬轴承钢
最常用的整体淬硬轴承钢是一种碳铬钢，按照ISO 683-17:1999，含有大约1%碳和1,5%铬。
如今，碳铬钢是最老的和研究最多的钢材之一；由于对延长轴承使用寿命的要求不断地提高。
这种轴承钢提供制造与应用性能之间的最佳平衡。
这种钢材通常经过马氏体或贝氏体热处理，在此过程中被淬硬到58至65 HRC的范围。
在过去几年里，工艺发展实现了更严格的清洁规范，SKF轴承钢的密度和质量有重要的突破。
氧和有害的非金属夹杂物的减少显著改善了轴承钢的特性——这是制造SKF Explorer 级轴承所用的钢材。
感应淬火轴承钢
表面感应淬火提供有选择地淬硬部件滚道而部件的其余部分则不受淬火过程的影响的可能性。
钢材等级和表面感应淬火前所用的制造工艺决定不受淬火影响部分的特性，这就是说可以将各种特性混合在一个部件中。
举例来说，一个带法兰的轮毂轴承组件（HBU），其未淬硬法兰的设计特性是抗结构疲劳，而滚道的设计目的是抗滚动接触疲劳。
表面淬硬轴承钢
按照ISO 683-17:1999含有大约0,15%碳的铬镍与锰铬合金钢是SKF滚动轴承最常用的表面淬硬钢材。
在有高张力过盈配合与高冲击负荷的应用场合，建议使用带有渗碳套圈和/或滚动体的轴承。
不锈轴承钢
最常用于SKF轴承套圈和滚动部件的不锈钢是高铬钢X65Cr14根据ISO 683-17:2000和高铬钢X105CrMo17根据EN 10088-1:1995。
应当注意，对于某些用途，耐腐蚀涂层可能是替代不锈钢的极好材料。
要了解可替代涂层的进一步情况，请向SKF应用工程服务部门咨询。
高温轴承钢
用整体淬硬钢和表面淬硬钢制造的标准轴承，视轴承类型而定，建议的最高工作温度在摄氏120至200度之间不等。
最高工作温度与制造元件所用的热处理工艺直接有关。
对于高达摄氏250度的工作温度，可以采用特殊热处理（稳定）工艺。
在这种情况下，必须考虑到轴承的承载能力会降低。
对于在高温（高于摄氏250度）下长期运行的轴承，应当使用符合ISO 683-17:1999标准的80MoCrV42-16等高合金钢，因为这种钢材即使在极端温度条件下都能保持其硬度和轴承良好性能。
要想了解有关高温轴承钢的进一步情况，请跟SKF应用工程服务部门联系。
陶瓷材料
常用于SKF轴承套圈和滚动体的陶瓷材料是轴承级的氮化硅材料。
它是由位于玻璃相基中的贝塔氮化硅细长晶粒构成。
它为滚动轴承提供极佳的特性，例如高硬度、低密度、低热膨胀率、高电阻率、低介电常数以及不受磁场影响等。