工程机械领域(如挖掘机、装载机、起重机等)的工况特点是重载、冲击、多尘、潮湿,对轴承滚子的要求是高承载能力、耐冲击性和耐腐蚀性。挖掘机的回转支承轴承采用满装圆柱滚子轴承,其滚子数量是普通轴承的2-3倍,承载能力可达数千千牛,能承受挖掘机回转时产生的巨大径向载荷和轴向载荷;同时,滚子表面采用磷化处理,提高了耐腐蚀性,适应工地的潮湿环境。三一重工的SY75C挖掘机中,回转支承轴承滚子采用GCr15SiMn轴承钢制造,经过淬火+中温回火处理,硬度达到HRC58-62,具备良好的冲击韧性,使用寿命可达10000小时以上。在起重机的起升机构中,卷筒轴承采用球面滚子轴承,其调心性能可补偿卷筒在重载下的弯曲变形,避免滚子局部应力集中;滚子表面采用喷丸强化处理,提高了表面残余压应力,接触疲劳寿命提升了40%以上。徐工的QAY800全地面起重机中,起升机构轴承滚子采用定制化的鼓形滚子,进一步优化了接触状态,确保起重机在起吊800吨重物时的稳定运行。真空渗碳淬火技术使滚子心部韧性与表面硬度达到较佳平衡,避免脆性断裂风险。上海纳米级滚子价格

成形加工的目的是将预处理后的坯料加工成具有球面滚子初步轮廓的半成品,主要包括锻造、车削、滚压等工艺。对于实心球面滚子,通常采用锻造工艺进行成形,锻造能够使材料的内部组织更加致密,提高滚子的强度和韧性。锻造过程中,需要严格控制锻造温度、锻造压力和锻造次数,确保坯料能够充分变形,避免出现内部裂纹、疏松等缺陷。锻造后的坯料需要进行车削加工,通过车床将坯料的外圆、端面、倒角等部位加工到接近较终尺寸的精度。车削加工分为粗车和精车两个阶段,粗车主要是快速去除多余的材料,精车则是进一步提高尺寸精度和表面质量。对于一些精度要求较高的球面滚子,还会在车削后采用滚压成形工艺,通过特用的滚压模具对滚子的外球面进行滚压加工,能够有效提高球面的表面粗糙度和尺寸精度,同时还能使表面产生冷作硬化层,提高耐磨性。北京圆度1um滚子公司深海钻井平台升降装置采用双列滚子轴承,承受10万吨级平台自重与波浪载荷的复合作用。

航空航天领域对机械零部件的精度、可靠性和轻量化要求极高,球面滚子在航空航天设备中也得到了广泛的应用,如飞机发动机、直升机旋翼系统、火箭发射设备等。在飞机发动机中,涡轮轴承需要在高温、高速、高载荷的条件下工作,采用陶瓷材料或强高度轴承钢制造的球面滚子能够满足这些严苛的要求,具有耐高温、轻量化、高转速等优势,能够提高发动机的推力重量比和可靠性;在直升机旋翼系统中,轴承需要承受复杂的交变载荷和振动,球面滚子的调心性能和抗疲劳性能能够确保旋翼系统的稳定运行,保障飞行安全。
热处理是决定滚子硬度、强度和疲劳寿命的重心工序,其目的是通过加热、保温和冷却的工艺控制,改变材料的内部组织,获得所需的力学性能。轴承钢滚子的典型热处理工艺为“淬火+低温回火”,具体过程为:将滚子毛坯加热至830-860℃,保温30-60分钟,使材料完全奥氏体化;随后在油或盐浴中快速冷却(冷却速度大于50℃/s),实现马氏体转变,使滚子硬度达到HRC62-64;***在150-200℃下进行低温回火,消除淬火内应力,提高材料的韧性,避免滚子在使用过程中出现脆性断裂。滚子与滚道间的弹性流体润滑膜厚度可达0.1μm,摩擦系数低至0.001,节能效果明显。

在受到冲击时,球面接触带能够将冲击能量迅速分散到整个接触区域,避免局部应力过大导致滚子破损。同时,对于空心球面滚子而言,其内部的空心结构还能够起到缓冲作用,进一步提升抗冲击性能,因此在工程机械、矿山设备等经常承受冲击载荷的领域得到了广泛应用。此外,球面滚子还具有摩擦系数低、运行稳定、使用寿命长等优势。在正常润滑条件下,球面滚子与滚道之间的滚动摩擦系数只为0.001~0.005,远低于滑动摩擦系数,能够有效降低能量损耗,提高机械装备的传动效率。同时,其稳定的滚动特性能够减少振动和噪声,改善设备的运行环境,延长整个传动系统的使用寿命。圆锥滚子轴承通过滚子与滚道的线接触设计,明显增强了抗冲击性能。河南圆柱滚子供应商
航空航天领域,陶瓷混合滚子轴承耐高温达600℃,满足发动机高速、无润滑的严苛工况需求。上海纳米级滚子价格
除了轴承钢之外,在一些特殊工况下,还会采用不锈钢、陶瓷材料、复合材料等制造球面滚子。原料准备阶段的主要工艺包括下料和坯料预处理。下料是根据球面滚子的较终尺寸,通过锯切、剪切、锻造等方式将原材料加工成一定规格的坯料。为了提高材料的利用率,目前通常采用冷挤压下料或热锻下料的方式,能够有效减少材料损耗。坯料预处理则包括退火、除锈、清洗等工序,退火处理能够降低坯料的硬度,改善其切削加工性能;除锈和清洗则是为了去除坯料表面的氧化皮和杂质,确保后续加工过程的顺利进行。上海纳米级滚子价格