軸承保持架簡析

軸承保持架簡析一、 綜述汽車工業(yè)和裝備制造業(yè)的發(fā)展，引導(dǎo)全球軸承需求穩(wěn)步上升，全球軸承業(yè)市場規(guī)模持續(xù)上升。其中美國軸承市場最大，其次是歐洲，中國已經(jīng)超過日本，成為全球第三大軸承市場。未來幾年，全球軸承制造業(yè)仍有望持續(xù)穩(wěn)定增長。軸承保持架是軸承行業(yè)的上游行業(yè)，與軸承行業(yè)緊密相關(guān)，軸承保持架成本約占整個軸承的20%-30%。我國軸承保持架行業(yè)正加快產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的調(diào)整步伐，龍頭企業(yè)對軸承保持架產(chǎn)業(yè)的帶動作用不斷增強。軸承保持架市場化趨勢日益強勁，保持架行業(yè)的技術(shù)水平也在不斷進步。二、 保持架材料及工藝種類保持架是軸承的主要零件之一，保持架在滾動軸承中有四個基本作用：1、分離滾動體；2、將滾動體本身保持住或使其與一個套圈保持在一起；3、引導(dǎo)滾動體在正確的軌道上滾動；4、對滾動體定向、減少摩擦力。按其制造工藝和所使用的材料保持架可分為:?以低、中碳鋼為材質(zhì)的沖壓保持架；?以高強度銅合金、鉛黃銅、鎳、硅青銅等鋅鋁合金、球墨鑄鐵等為材質(zhì)的合金實體保持架；?以聚酰胺樹脂為材質(zhì)的工程塑料保持架；?以酚醛層壓布管為材質(zhì)的酚醛膠木實體保持架。其中沖壓保持架以其生產(chǎn)效率高、材質(zhì)輕、強度好，覆蓋范圍廣而得到廣泛的應(yīng)用。(1)沖壓保持架沖壓保持架一般采用鋼板在常溫下沖壓而成，即冷沖壓法制成。1） 沖壓保持架的一般工藝過程：目前，滾動軸承沖壓保持架的結(jié)構(gòu)有很多種，如浪型保持架、筐形保持架、菊形保持架、乙型保持架等，基本加工過程可以分為以下三種：?備料一裁環(huán)、切料一成形一整形一沖鉚釘孔?備料一切料一成形一整形一沖窗孔一切底一彎爪?備料－切料－成形－沖裝置孔－沖窗孔－切底－壓坡－（車底面車底徑）－車端面－擴孔另外，近年來在滾針軸承沖壓保持架加工中采用了焊接保持架工藝。2） 沖壓保持架的輔助工序：沖壓保持架的生產(chǎn)除了以上主要工序外還有一些輔助工序，這些工序包括：清理、酸洗、光飾，退火及表面處理。3） 沖壓保持架用設(shè)備：常用的沖壓保持架設(shè)備有單工位壓力機、多工位壓力機、剪床和車床等。（2）實體保持架滾動軸承用車制保持架、壓鑄保持架、塑注保持架均為實體保持架。保持架鋼質(zhì)

保持架黃銅

保持架聚酰胺（尼龍66）保持架保持架類型沖壓和實體兩種有沖壓和實體兩種，沖壓僅適合于小型和中型實體保持架（注射成型法）材質(zhì)鋼板或鋼鍛件優(yōu)點性能此種保持架強度高，材質(zhì)較輕。多用于深溝球軸承、調(diào)心滾子軸承和大多數(shù)圓錐滾子軸承一般不受滾動軸承的礦物油基或含堿油基潤滑劑的影響，黃銅板、黃銅鑄件或黃銅鍛件聚酰胺使用限制易受水保持架鋼質(zhì)

保持架黃銅

保持架聚酰胺（尼龍66）保持架保持架類型沖壓和實體兩種有沖壓和實體兩種，沖壓僅適合于小型和中型實體保持架（注射成型法）材質(zhì)鋼板或鋼鍛件優(yōu)點性能此種保持架強度高，材質(zhì)較輕。多用于深溝球軸承、調(diào)心滾子軸承和大多數(shù)圓錐滾子軸承一般不受滾動軸承的礦物油基或含堿油基潤滑劑的影響，黃銅板、黃銅鑄件或黃銅鍛件聚酰胺使用限制易受水/水蒸汽的影響而生銹工作溫度保持架運行溫度可達300°C黃銅具有高拉伸強度，機械強度與鋼板沖壓保持架相當，但密度相對小，極限轉(zhuǎn)速高；不受潤滑劑的影響，包括合成油和脂。黃銅保持架不能用于300°C以上的場合，不適用于氨（例如冷卻）中，因為氨會引起黃銅季節(jié)性破碎。工作溫度低于300°C工作溫度低于120°C大于一40°C溫度過低會使尼龍失去彈性。玻璃纖維

增強尼龍66

保持架實體保持架（模壓成型）保持架材質(zhì)經(jīng)熱穩(wěn)定，具有良好的強度和彈性。由于其經(jīng)潤滑后在鋼材表明具玻璃纖維增強尼有良好的滑移性，保持架產(chǎn)生的摩擦大龍66 為減少，因此軸承的發(fā)熱和摩擦可達到低程度。可在暫時缺油的情況下保持良好的運行性能。因為它將因脫水而變脆。酚醛樹脂實體窗式玻璃纖維

增強尼龍66

保持架實體保持架（模壓成型）保持架材質(zhì)經(jīng)熱穩(wěn)定，具有良好的強度和彈性。由于其經(jīng)潤滑后在鋼材表明具玻璃纖維增強尼有良好的滑移性，保持架產(chǎn)生的摩擦大龍66 為減少，因此軸承的發(fā)熱和摩擦可達到低程度?？稍跁簳r缺油的情況下保持良好的運行性能。因為它將因脫水而變脆。酚醛樹脂實體窗式保持架保持架酚醛樹脂壓布塑料（俗稱膠木管）酚醛樹脂具有較高的機械強度、較好的耐磨性能和自潤滑性能，可在暫時缺油耐高溫性能不高的情況下保持良好的運行性能。工作溫度低于100°C三、沖壓保持架結(jié)構(gòu)的衍變和發(fā)展固有滾動軸承的結(jié)構(gòu)改進，除了增加滾動體數(shù)量和尺寸外，大多出于對軸承保持架結(jié)構(gòu)的改進上。以沖壓保持架為例，就有數(shù)十種結(jié)構(gòu)類型。常見或通用的沖壓保持架結(jié)構(gòu)類型以及結(jié)構(gòu)的衍變和發(fā)展如下：1、深溝球軸承用保持架，其保持架主要為浪形保持架，具體有：帶引導(dǎo)擋邊的浪形保持架、“S”形保持架、冠形保持架、帶爪浪形保持架、單向游隙浪形保持架、雙K值浪形保持架等。其中前五種結(jié)構(gòu)均為老結(jié)構(gòu)類型保持架。后兩種單向游隙浪形保持架和雙K值浪形保持架、帶油槽浪形保持架均為降低噪音而發(fā)展或探索出的新型結(jié)構(gòu)保持架，同時可以提高保持架的潤滑能力，對提高軸承的轉(zhuǎn)速有很大幫助。2、調(diào)心球軸承保持架，其結(jié)構(gòu)有菊形保持架、葵形保持架、象鼻形保持架。該類沖壓保持架在結(jié)構(gòu)上基本沒有多大變化，但沖壓模具制造復(fù)雜，產(chǎn)品尺寸難以保證和檢驗，隨著工程塑料保持架強度和耐高溫性能的不斷提咼，有被其逐步替代的趨勢。3、圓柱滾子軸承保持架，其結(jié)構(gòu)類型有：乙形保持架、筒形保持架、雙端蓋保持架、槽形保持架、中彎形保持架。后三種保持架是近年逐步發(fā)展和探索的新結(jié)構(gòu)。新發(fā)展和探索的結(jié)構(gòu)中，雙端蓋保持架采用了拔制的過梁立柱和沖壓端蓋組合結(jié)構(gòu)，由于強度好、便于儲油潤滑、生產(chǎn)效率高，可替代部分銅保持架等優(yōu)點，已經(jīng)得到大規(guī)模使用。但就提高軸承高速、重載、長壽命、低噪音而言，槽形保持架和中彎形保持架更具發(fā)展前景。因為這兩種結(jié)構(gòu)不但從材質(zhì)上代替了銅制，節(jié)約了材料，更重要的是加長了滾動體的直徑和長度或是增加了滾動體數(shù)量，從而可以提高軸承的載荷和壽命，同時降低了軸承的噪音。4、調(diào)心滾子軸承保持架，有圓錐彎邊保持架、球面彎邊形保持架、鼓形保持架、“Z”形鎖點保持架、“Z”形雙肩點保持架、圓錐鎖點保持架、直筒形保持架、燈籠形保持架。該類沖壓保持架中，鼓形保持架應(yīng)用較廣，適用于CC型調(diào)心滾子軸承；“Z”型鎖點保持架、“Z”形雙肩點保持架、圓錐鎖點保持架、直筒形保持架及燈籠形保持架均為改進型新結(jié)構(gòu)保持架。“Z”形鎖點保持架和“Z”形雙肩點保持架形狀較為復(fù)雜，此類結(jié)構(gòu)提高了調(diào)心滾子軸承的承載能力和壽命，同時節(jié)約了原材料、降低了噪音，是一種有著廣泛前途、值得大力推廣的新結(jié)構(gòu)。

5、其它類型沖壓保持架，有以下一些基本結(jié)構(gòu)：（薄壁）“M”形保持架、“K”形保持架、梅花形保持架、盒形保持架、碗形保持架、圓錐筐形保持架、“n”形保持架、“c”形保持架、“u”形保持架、“2”字形保持架等。其中的“U”形和“2”形保持架為新試制型保持架，這兩種結(jié)構(gòu)保持架有其一定的進步性及使用價值。薄壁M型和K型保持架多用于汽車變速箱和發(fā)動機連桿中的各類滾針軸承。保持架的結(jié)構(gòu)改進與發(fā)展都具備以下幾個特征：1、 在保證強度的基礎(chǔ)上，能夠使軸承滾動體在數(shù)量或幾何尺寸上得到增加，以提高軸承的承載能力和使用壽命。2、 具備有提高軸承的自潤滑的能力，同時可以降低噪音。滿足軸承提高轉(zhuǎn)速和減少噪音的要求。3、具備有節(jié)約原材料和減少對周邊環(huán)境的影響。提高材料利用率和節(jié)約原材料是大勢所趨，尤其是銅材料的有限資源日益緊張，以鋼代銅、以塑代銅都對保持架的結(jié)構(gòu)改進和替代起到了促進作用。4、提高保持架的表面硬度及潤滑能力將成為新結(jié)構(gòu)保持架的發(fā)展方向。拋丸、光飾、發(fā)藍等物理、化學(xué)處理，都為降低保持架內(nèi)應(yīng)力、改善表面粗糙度及潤滑能力起到了積極的作用。部分結(jié)構(gòu)如圓錐、短圓柱及調(diào)心滾子軸承、滾針軸承保持架的表面滲碳、碳氮共滲或軟氮化處理都對提高保持架的機械強度和耐磨性，延長保持架的壽命起到關(guān)鍵性的作用。新結(jié)構(gòu)沖壓保持架的生產(chǎn)與加工不但存在有技術(shù)困難，還存在有市場的接受能力的問題。但是，改進結(jié)構(gòu)的保持架只要滿足了提高軸承轉(zhuǎn)速、載荷、壽命及降低了噪音，節(jié)約了原材料就具備了發(fā)展的硬道理，就有生存和發(fā)展的空間，就必將為市場接受，從而占領(lǐng)市場，為企業(yè)和用戶帶來更加豐厚的回報。四、 沖壓保持架制造工藝及其裝備1、 國外深溝球軸承浪型保持架多為專業(yè)化、自動化生產(chǎn)，根據(jù)保持架的大小有兩種主要生產(chǎn)方式：?微型保持架采用卷料在高速單工位壓力機的復(fù)合級進模上完成,成型工藝為在卷料上精密步進5~7個工位，依次逐步下料，裁環(huán)，成型、整形、切邊等工序。?中小型保持架采用卷料在高速多工位壓力機上沖壓浪型保持架,先直接沖下環(huán)料，然后靠兩邊機械臂夾住步進送入各個工位，依次完成成型、沖鉚釘孔、整形等工序。?兩種方式的特點都是模具復(fù)雜、制造精度高、壽命長、安全可靠、生產(chǎn)效率高，適合少品種、大批量生產(chǎn)。2、 國內(nèi)浪型保持架過去多采用單臺沖床單工序生產(chǎn)，一副保持架需4-5臺沖床、模具和為其操作的員工才能完成，模具簡單效率低，生產(chǎn)成本高。為提高質(zhì)量和效率，洛軸保持器廠率先在行業(yè)中開發(fā)了機械臂式多工位沖床，但由于模具和自控元件不過關(guān)、機床價格等原因，一直得不到很好的推廣和使用。山東聊城地區(qū)的一些企業(yè)如金帝、人和等在此基礎(chǔ)上做了改進，采用單臺沖床卷料自動沖環(huán)，再放到單臺步進模機械臂上完成其他工序的方法得到推廣和普及。3、 國內(nèi)大部分滾針軸承保持架生產(chǎn)為單工序的沖窗孔機和沖孔、彎邊、整形等方式，模具精度和生產(chǎn)效率遠不能滿足汽車工業(yè)大批量的配套要求。目前蘇州軸承廠有限公司、襄軸、常州光洋分別引進國外技術(shù)和設(shè)備，采用自動線卷料冷碾成形、多工位步進模具沖孔、自動卷焊成型、整形等工序高效率大規(guī)模生產(chǎn)，每條線可班產(chǎn)5萬套左右保持架。其他類型的保持架如筐形、碗形和鼓形受結(jié)構(gòu)和產(chǎn)量的限制，大規(guī)模自動化生產(chǎn)較難實現(xiàn)，一般多采用單工序的下料、自動等分沖窗孔機沖孔、壓坡、整形來完成。筐形保持架也可采用整體一次沖孔成型工藝加工，但模具制造復(fù)雜，成本高?？傊?，我國滾動軸承保持架的加工質(zhì)量、工藝和制造設(shè)備水平與國外先進水平相比還有很大差距，加快發(fā)展新型高速、高效沖壓設(shè)備，提高精密復(fù)雜復(fù)合模、連續(xù)模、級進模模具制造水平，適應(yīng)軸承保持架行業(yè)專業(yè)化、自動化、大規(guī)模生產(chǎn)的需要，依然是我們今后長期努力和奮斗的方向和目標。五、 軸承及保持架市場發(fā)展狀況經(jīng)歷50多年的建設(shè)和發(fā)展，我國軸承行業(yè)已經(jīng)具備了較大的經(jīng)濟規(guī)模，全國軸承企業(yè)有1400多家，從業(yè)人員約30多萬人。2005年，我國軸承產(chǎn)量僅約60萬套，至2012年則達到約210萬套，7年間增長了250%，復(fù)合增長率達圖表&近年我國軸承產(chǎn)量及增速央汲：出國甜湫工山協(xié)會，國金證撫研賓斫全球來看，軸承行業(yè)經(jīng)過多年的發(fā)展和持續(xù)的并購重組，企業(yè)規(guī)模日益擴大，最終形成了目前以瑞典斯凱孚，德國舍弗勒，日本恩斯克、恩梯恩、捷太格特、美蓓亞、不二越，美國鐵姆等少數(shù)幾家主導(dǎo)行業(yè)的局面。目前全球軸承行業(yè)高度集中，以斯凱孚為代表的最大的8家軸承集團占據(jù)全球份額的90%以上。我國軸承企業(yè)總數(shù)在世界上占據(jù)第1位，但其中多數(shù)企業(yè)規(guī)模不大，競爭能力不強，抗風險能力弱，以哈、瓦、洛為首的前五大本土企業(yè)只占國內(nèi)份額的26%。我國軸承行業(yè)發(fā)展到現(xiàn)在已經(jīng)取得了一定的成績，但與世界軸承工業(yè)強國相比，我國軸承業(yè)還存在較大差距，主要表現(xiàn)為高精度、高技術(shù)含量和高附加值產(chǎn)品比例偏低