轴承保持架类型及用途-保持架间隙对滚动轴承磨损有何影响

  轴承保持架的主要用途是：分离滚动体以减小轴承产生的摩擦热量，使滚动体均匀隔开，以优化载荷分布。在轴承的无载区引导滚动体，对于分离型的轴承，在安装或拆卸其中一个轴承套圈时，可以把滚动体保持为一体。

  在滚动体上定心的保持架允许润滑剂轻松进入轴承。 在套圈上定心的保持架带来更高的引导精确度，通常用于一定要承受轴承整体运动时产生的高速、高振动或惯性力的轴承。

  机削金属保持架由黄铜、钢或轻合金制成。 其可承受高速、高温、高加速度和高振动。

  聚合材料保持架由聚酰胺 66（PA66）、聚酰胺 46（PA46）、聚醚醚酮（PEEK）或其他聚合物材料制造成。 聚合物材料保持架良好的滑动属性几乎不会产生摩擦，因此能允许高速。 在润滑不良的情况下，这些保持架可降低突发故障以及故障副作用的风险，因为它们能在有限润滑条件下工作一段时间。

  钢制支柱型保持架是以销钉贯通带穿孔的滚子并且只用于大尺寸滚子轴承。 这种保持架的重量相对较轻，可以容纳大量的滚子。

  (运转世界大国龙腾 龙出东方 腾达天下 龙腾三类调心滚子轴承 刘兴邦CA CC E MB MA)

  轴承在工作时，或多或少都会因为摩擦造成某些特定的程度的损坏和磨损，尤其是高温操作时甚至还会轴承保持架损坏。

  保持架是轴承组成结构中的一部分，也就是说保持架损坏了，轴承也就无法正常运行了，造成轴承损坏的原因有很多，但是我们在使用的过程中，当遇到轴承保持架损坏后，一定要依据情况来判断轴承保持架的破坏程度，从而找到最最终的原因，最后采取对应的措施，并预防损坏重复发生。

  轴承保持架损伤所致程度第一级：即轴承慢慢的出现故障的萌芽阶段，这时温度正常，噪声正常，振动速度总量及频谱正常，但尖峰能量总量及频谱有所征兆，反映轴承故障的初始阶段。这时真正的轴承故障频率出现在超声段大约20-60khz范围。

  轴承保持架损伤所致程度第二级：温度正常，噪声略增大，振动速度总量略增大，振动频谱变化不明显，但尖峰能量有大的增加，频谱也更突出。这时的轴承故障频率出现在大约500hz-2khz范围。

  轴承保持架损伤所致程度第三级：温度略升高，可耳听到噪声，振动速度总量有大的增加，且振动速度频谱上清晰可见轴承故障频率及其谐波和边带，另振动速度频谱上噪声地平明显升高，尖峰能量总量相比第二阶段变得更大、频谱也更突出。这时的轴承故障频率出现在大约0-1khz范围。建议于第三阶段后期予以更换轴承，那么此时应该已然浮现肉眼能够正常的看到的磨损等滚动轴承故障特征。

  轴承保持架损伤所致程度第四级：温度明显升高，噪声强度明显改变，振动速度总量和振动位移总量明显增大，振动速度频谱上轴承故障频率开始消失，被更大的随机的宽带高频噪声地平取代；尖峰能量总量迅速增大，并也许会出现一些不稳定的变化。绝不能让轴承在故障发展的第四阶段中运转，否则将有几率发生灾难性破坏。

  轴承在轴承箱里密封不好，有粉尘进入，加要滚动体与保持架的磨擦，从而使保持架损坏。

  蠕变多指套圈的滑动现象，在配合面过盈量不足的情况下，由于滑动而使载荷点向周围方向挪动，产生套圈相对轴或外壳向圆周方向位置偏离的现象。

  安装不到位、倾斜、过盈量过大等易造成游隙减少，加剧摩擦生热，表面软化，过早出现异常剥落，随着剥落的扩展，剥落异物进入保持架兜孔中，导致保持架运转阻滞并产生附加载荷，加剧了保持架的磨损，如此恶化的循环作用，便可能会造成保持架断裂。

  裂纹、大块异金属夹杂物、缩孔、气泡及铆合缺陷缺钉、垫钉或两半保持架结合面空隙，严重铆伤等均会造成保持架断裂。

  外来硬质异物或其他杂质东西的侵入，加剧了保持架的磨损。针对以上种种原因进行解决，轴承的寿命一定会很长。很多轴承损坏的原因不是轴承本身寿命到了，而是很多外部环境能够造成的，如润滑不足，粉尘进入，安装错误，负载过大，温度过高，联轴器不对中等。

  如联轴器不对中产生轴承歪斜，受力不均；皮带安装过紧；环境问题等等都可能会损坏轴承或保持架。

  a、焊接端的焊接工艺优化，采用氩弧焊焊接工艺，且调整焊接深度，在保障支柱长度的情况下，焊接最深。

  b、螺纹端，采用密丝螺纹，必须百分百紧固到位，且采取了特殊工艺使支柱与保持架垫圈始终过盈配合。

  e、合理减小滚动体中心孔与支柱的配合间隙，最大限度的减少因起停冲击对保持架的损伤。

  b、调换受力区拆卸时同样保障吊装孔的均匀受力，且遇到任何因变形卡阻或异物卡阻时，须停止吊装拆卸，改为压床拆卸。

  c、清洗摆放备用轴承时务必按照新轴承的组配方式来进行组配后放置备用，避免保持架长期受力变形。

  滚动轴承的使用十分普遍，比如说：基础功能，大型机械设备，航空发动机等，而保持架间隙会直接影响到滚动轴承的润滑、油膜、生热、噪音以及保持架的稳定性，对其滚动轴承的使用性能起到了关键的作用，保持架间隙如果控制不好，不仅会引起轴承保持架和滚动体不稳，还回引导轴承套圈的碰撞力和摩擦力迅速增加，最后导致保持架的损坏，甚至影响到轴承的使用寿命。

  保持架间隙影响滚动轴承正常使用因素大多数表现在保持架兜孔间隙和保持架引导间隙的设计是不是合理。如果在给定保持架引导间隙条件下，增加兜孔间隙会使保持架的稳定性变差，同时内圈引导比外圈引导更易使保持架不稳定。

  举例：柱滚子轴承兜孔间隙与引导间隙比值对保持架稳定性的影响，经过分析，发现间隙比为0.2~0.8时保持架表现出良好的涡动稳定性，而随着间隙比的增加，保持架质心涡动轨迹变差，出现不稳定涡动。在以保持架兜孔和球之间最小磨损和最小接触力为目标优化保持架兜孔间隙，根据结果得出当保持架兜孔间隙预引导间隙比值小于1时，会引起保持架不稳定，但此时保持架与兜孔接触力最小。

  通过保持架间隙对滚动轴承磨损，进行不同保持架间隙对其磨损影响的研究实验，发现保持架、钢球等的磨损痕迹，对比不同引导间隙、兜孔间隙条件下的保持架与钢球的磨损，得出以下结论：

  (1) 引导间隙、兜孔间隙均影响着保持架及钢球的磨损，但引导间隙对保持架磨损的影响较兜孔间隙更为显著。

  (2) 引导间隙较小时，保持架引导面的磨损严重，随着引导间隙增加，保持架引导面磨损逐渐减小。同时引导间隙影响着保持架兜孔磨损，当引导间隙设计不合理时，加剧保持架兜孔的磨损。

  轴承的轴向载荷是指在轴承的轴线方向上形成的载荷，通俗的说就是会将轴承内圈推出外圈的力。

  轴承运转时内圈旋转，外圈静止不动，以轴向载荷为自变量，当轴承转速保持一定时，随着轴向载荷的增加，保持架的稳定性逐渐提高。这是因为，轴向力的增加限制了钢球的滑动，减少了钢球与保持架的碰撞频率，又因为润滑油作用时摩擦力较小，涡动加速度变化不大，故使得保持架比较稳定。

  保持其他条件不变，以径向载荷为自变量，当轴承的内圈转速和轴向载荷一定时，随着径向载荷的增大，轴承保持架的稳定性逐渐降低。这是因为，增加径向载荷保持架与外套圈的相互作用频率会降低，使得外套圈对保持架运动作用减弱，降低了其稳定性。

  当轴承保持架轴向载荷与径向载荷一定时，随着轴承转速的增加，保持架稳定性逐渐增加。这是因为，转速的增加会使保持架在运动过程中被快速地推向外套圈引导面，使得保持架与外套圈引导面之间的接触频率提高；同时，在较高的转速下，球与保持架几何耦合较好，故保持架运动相对趋于稳定。

  保持其他条件不变，以轴承间隙比为自变量，当轴承载荷与内圈转速一定时，随着间隙比的增加，保持架稳定性逐渐降低。这是因为，间隙比的增大使球与轴承保持架的相互碰撞作用增加，且这种作用力是非对称性的，因此导致轴承保持架的稳定性降低。

  保持其他条件不变，以外沟曲率系数为自变量，随着外沟曲率系数的增大，保持架的稳定性先逐渐增大后逐渐减小。这是因为，在轴承高速转动情况下，外沟曲率系数的增大会影响各元件间油膜的形成，所以保持架的不稳定性有明显差别。

  保持其他条件不变，以内沟曲率系数为自变量，随着内沟曲率系数增大，保持架的稳定性先增加后降低。原因与外沟曲率系数的影响相同。