Какой материал подходит для опорно-поворотного устройства и как его следует выбирать?

Материал опорно-поворотного устройства напрямую определяет его производительность и срок службы. В настоящее время основная конструкция подшипников на рынке в основном изготавливается из подшипниковой стали, которая обладает коррозионной стойкостью и стабильностью. Конечно, помимо подшипниковой стали, существуют и другие металлические материалы, такие как алюминиевый сплав или медь. Кроме того, уплотнительное кольцо и сепаратор подшипника могут отличаться от материала основного корпуса подшипника. Следующие производители опорно-поворотных устройств расскажут о том, какой материал подходит для их изготовления.

Какой материал подойдет для опорно-поворотного подшипника?

1. Материал обоймы и тела качения

В ранних моделях поворотных подшипников использовалась сталь 45#, но впоследствии от неё отказались из-за низкой эффективности модуляции. В современных, более распространённых технологиях изготовления тела качения поворотных подшипников изготавливаются из углеродистой хромистой подшипниковой стали с интегральной закалкой. Сталь изготавливается из стали GCr15 или GCr15SiMn; кольцо поворотного подшипника изготавливается из стали с поверхностной закалкой, а при отсутствии особых требований — из стали 50Mn. Однако иногда заказчики также выбирают другие марки стали, такие как 42CrMo, 40Cr и т. д. Ниже описаны характеристики этих марок стали.

(1) Высокоуглеродистая сталь 42CrMo обладает хорошими закалочными свойствами и является идеальным материалом для поворотных подшипников.

(2) Сталь 50Mn обладает хорошей закаливаемостью и также является высококачественным выбором для поворотных подшипников.

(3) 40Cr также обладает хорошими механическими свойствами и всё ещё находится на стадии исследований и практических испытаний.

(4) Можно выбрать малогабаритный поворотный подшипник из стали GCr15, но, как правило, его не рекомендуется использовать из-за проблем, связанных с полной закалкой при фрезеровании и сверлении.
2. Материал сепаратора

Сепараторы для поворотных подшипников могут быть цельными, сегментными и блочными. Материалы сепараторов: низкоуглеродистая нержавеющая сталь, бакелит/пластик (нейлон), латунь/бронза/алюминиевый сплав и т. д. Сепараторы с разделительной втулкой изготавливаются из полиамида 1010, литого алюминиевого сплава ZL102 и т. д.

Характеристики сепараторов подшипников из различных материалов следующие:

(1) Стальной сепаратор подшипника: часто изготавливается методом холодной штамповки из листов углеродистой стали марок 08 и 10. Обычно для изготовления сепараторов подшипников используются такие материалы, как 20, 30, 45, 0Cr18Ni9, 1Cr18Ni9Ti, 40CrNiMo, ML15, ML20 и др. Эти материалы широко используются в производстве сепараторов подшипников, поскольку они прочны, долговечны и стабильны.

(2) Сепаратор подшипника из цветных металлов: В отличие от стали, цветные металлы обладают особыми свойствами. Например, алюминиевый сплав обладает низкой плотностью, хорошей теплопроводностью и хорошей коррозионной стойкостью; медный сплав – хорошей теплопроводностью, низким коэффициентом трения, хорошей формуемостью и высокой рабочей температурой; цинк-алюминиевый сплав обладает такими преимуществами, как низкая стоимость, низкая плотность и отличные эксплуатационные характеристики.

(3) Неметаллический сепаратор: в качестве неметаллических материалов для сепараторов в основном используются полимеры и их композитные материалы, включая нейлон, фенольную ленту, политетрафторэтилен и др. Полимерный материал обладает хорошей прочностью и эластичностью, что позволяет эффективно снизить нагрев и износ подшипника. 3. Материал уплотнительного кольца

В качестве уплотнительных материалов подшипников обычно используются следующие материалы: бутадиен-нитрильный каучук, силиконовый каучук, фторкаучук, EPDM, фторбутадиеновый каучук, политетрафторэтилен, полиуретановый каучук, акриловый каучук, анаэробный клей и т. д.

Уплотнительное кольцо опорно-поворотного устройства изготавливается из маслостойкой резины или бутадиен-нитрильного каучука (NBR). По сравнению с бутадиен-нитрильным каучуком, гидрированный бутадиен-нитрильный каучук обладает лучшей маслостойкостью, но если требования к маслостойкости не слишком высоки, используйте бутадиен-нитрильный каучук, поскольку гидрированный бутадиен-нитрильный каучук относительно дорогой. Бутадиен-нитрильный каучук также обладает определенной кислото- и щелочестойкостью. Однако, если требования к маслостойкости, кислото- и щелочестойкости более высокие, следует выбрать силикагель, но он и дороже.

Как выбрать материал опорно-поворотного устройства

Производитель опорно-поворотных устройств заявил, что материалы, используемые в опорно-поворотных устройствах, следует анализировать с учетом текущего уровня технологий их производства. Рекомендуется в первую очередь учитывать следующие материалы при выборе материалов для колец подшипников, тел качения, сепараторов и уплотнительных колец.

1. Материал тел качения: для тел качения обычно используется сплав GCr15SiMn.

2. Материал кольца: для кольца опорно-поворотного устройства используется сплав 50Mn, но иногда для удовлетворения потребностей узла в специальных применениях используется 42CrMo.

3. Материал сепаратора: сепаратор может быть выполнен в различных конструкциях, например, цельным, сегментным и изолированным блочным. Цельный или сегментный сепаратор изготавливается из стали 20# или литого алюминиевого сплава ZL102. Держатель изолирующего блока изготавливается из полиамида 1010, литого алюминиевого сплава ZL102 или QA110-3-1.

4. Материал уплотнительного кольца: поворотный подшипник должен быть изготовлен из маслостойкой резины, фторсодержащего каучука и маслостойкого бутадиенакрилонитрильного каучука. Зазор поворотного подшипника. Зазор поворотного подшипника в основном используется для компенсации погрешностей изготовления и монтажа опорных деталей поворотного подшипника и соответствующих узлов узла для обеспечения нормальной эксплуатации подшипника. В зависимости от типа конструкции/класса допуска поворотного подшипника и диаметра окружности качения группы тел качения, величина зазора или величина натяга поворотного подшипника.

Выше приведена информация производителя поворотного подшипника о материале поворотного подшипника. Все упомянутые материалы подшипников подходят для поворотных подшипников, но конкретные условия эксплуатации и требования к производительности могут иметь различные требования к материалам подшипника. Пожалуйста, руководствуйтесь фактической ситуацией. Выберите ситуацию.