轴承是由轴承钢加工而成,轴承钢经过一定的热处理后可以保持一定的尺寸稳定性。轴承钢的热尺寸稳定性是指轴承钢在受到热作用下外形尺寸不发生永久变化的性能。当然,在受热时,钢材质内部金属组织结构和成分也会发生变化,而对于外观,最重要的变化就是尺寸和硬度。对于普通轴承钢都有一个热处理稳定温度,在这个温度以下轴承保持尺寸稳定,同时轴承钢材质的硬度等也满足使用要求。一般轴承的热处理稳定温度为℃。在轴承上通常用SN标记,或者省略标记。除此之外,根据DIN[DIN62为德国标准《滚动轴承代号》的编号,DIN为德国标准化学会(DeutschesInstitutfürNormunge.V.)的缩写],轴承的热处理稳定温度及其相应后缀为S1、S2、S3和S4,所对应的热处理稳定温度见下表1。
相应地,各个轴承生产厂家对不同类型轴承的热处理稳定温度有不同的要求,因此具体默认的热处理稳定温度需要咨询相应厂家。例如:
FAG轴承:外径<mm的轴承为℃;外径≥mm的轴承为℃;其他轴承用后缀标出。
SKF轴承:深沟球轴承为℃;圆柱滚子轴承为℃;球面滚子轴承为℃;NTN轴承为℃;其他轴承用后缀标出。(二)轴承保持架温度范围
轴承不同材质的保持架能够承受的温度范围不同。通常钢或者黄铜保持架能够承受的温度范围比较大,和轴承钢相近。但对于尼龙保持架则不同,通常普通尼龙保持架能够承受的温度范围是-40~℃。一般不建议使用者超出这个温度范围使用。但对于某些短时超出此温度范围(尤其是高温)的,依然有可能使用。因为尼龙保持架随温度上升,其硬度变软是一个连续过程,即不是突然到℃马上就崩溃,因此在略微超过℃时依然有使用的可能性,具体适用性需要请轴承专业技术人员给出建议。有些品牌的轴承会给出查询表格,比如斯凯孚的建议图表如图1所示。
(三)密封件的温度范围对于封闭轴承,在某工作温度下选择合适的轴承就需要考虑密封件可以承受的温度范围。常用封闭轴承的防护方式多为金属材料防尘盖或橡胶材料密封件。
对于金属材料防尘盖,温度范围不需要特殊考虑。
对于橡胶材料密封件,需要根据密封件所采用橡胶材料的不同,来获知密封件能承受的最高温度。常用的密封轴承密封件材料是丁腈橡胶(NBR)和氟橡胶(FKM)。对于丁腈橡胶,工作温度范围是-40~℃,可稳定地工作于℃以内,可短时工作于℃;对于氟橡胶,其工作温度范围是-30~℃,可稳定地工作于℃以内,可短时工作于℃。
其他密封轴承密封件的允许工作温度,需向轴承生产厂家咨询。
(四)轴承润滑脂允许的温度范围温度是影响润滑的一个最重要的关键因素。随着温度的升高,润滑脂基础油黏度降低。在高温或者低温下运行,就需要具有特殊性能的润滑脂。并且,基于70℃计算的润滑脂寿命,其运行温度每升高15℃,寿命将降低一半。因此,轴承能否运行于高温环境,轴承本身的材质并不是最大的障碍,而润滑脂的选择成为了瓶颈。
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