軸承保持架簡析

1、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(qiáng)。軸承保持架市場化趨勢日益強(qiáng)勁，保持架行業(yè)的技術(shù)水平也在不斷進(jìn)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

2、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：l 以低、中碳鋼為材質(zhì)的沖壓保持架；l 以高強(qiáng)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(shí)體保持架；l 以聚酰胺樹脂為材質(zhì)的工程塑料保持架；l 以酚醛層壓布管為材質(zhì)的酚醛膠木實(shí)體保持架。其中沖壓保持架以其生產(chǎn)效率高、材質(zhì)輕、強(qiáng)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

3、持架、乙型保持架等，基本加工過程可以分為以下三種：l 備料裁環(huán)、切料成形整形沖鉚釘孔l 備料切料成形整形沖窗孔切底彎爪l 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(kuò)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(jī)、多工位壓力機(jī)、剪床和車床等。（2） 實(shí)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(shí)體保持架。保持架保持架類型材質(zhì)優(yōu)點(diǎn)性能使用限制工作溫度鋼質(zhì)保持架沖壓和實(shí)

4、體兩種鋼板或鋼鍛件此種保持架強(qiáng)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，易受水/水蒸汽的影響而生銹保持架運(yùn)行溫度可達(dá)300°C黃銅保持架有沖壓和實(shí)體兩種，沖壓僅適合于小型和中型黃銅板、黃銅鑄件或黃銅鍛件黃銅具有高拉伸強(qiáng)度，機(jī)械強(qiáng)度與鋼板沖壓保持架相當(dāng)，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?yàn)榘睍瘘S銅季節(jié)性破碎。工作溫度低于300°C聚酰胺(尼龍66)保持架實(shí)體保持架（注射成型法）聚酰胺聚

5、酰胺尼龍材料彈性大和重量輕的優(yōu)勢,這種保持架有非常好的滑動和自潤滑性能。特別適合于有振動沖擊應(yīng)力或高加減速度或者軸承內(nèi)外圈出現(xiàn)相互傾斜時的情況1.聚酰胺尼龍保持架可能因特殊潤滑而受到影響（潤滑劑中腐蝕性添加劑） 2.不能應(yīng)用于真空中，因?yàn)樗鼘⒁蛎撍兇唷?#160;          工作溫度低于120°C大于40°C溫度過低會使尼龍失去彈性。玻璃纖維增強(qiáng)尼龍66保持架實(shí)體保持架（模壓成型）玻璃纖維增強(qiáng)尼龍66保持架材質(zhì)經(jīng)熱穩(wěn)定，具有良好的強(qiáng)度和彈性。由于其經(jīng)潤滑

6、后在鋼材表明具有良好的滑移性，保持架產(chǎn)生的摩擦大為減少，因此軸承的發(fā)熱和摩擦可達(dá)到低程度?？稍跁簳r缺油的情況下保持良好的運(yùn)行性能。酚醛樹脂保持架實(shí)體窗式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(jī)械強(qiáng)度、較好的耐磨性能和自潤滑性能，可在暫時缺油的情況下保持良好的運(yùn)行性能。耐高溫性能不高工作溫度低于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(jìn)，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(jìn)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

7、：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(yàn)，隨著工程塑料保持架強(qiáng)度和耐高溫性能的不斷提高，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

8、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(qiáng)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(diǎn)，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?yàn)檫@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(diǎn)保持架、“Z”形雙肩點(diǎn)保持架、圓錐鎖點(diǎn)保

9、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(diǎn)保持架、“Z”形雙肩點(diǎn)保持架、圓錐鎖點(diǎn)保持架、直筒形保持架及燈籠形保持架均為改進(jìn)型新結(jié)構(gòu)保持架。“Z”形鎖點(diǎn)保持架和“Z”形雙肩點(diǎn)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、“”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“

10、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(jìn)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(jī)連桿中的各類滾針軸承。保持架的結(jié)構(gòu)改進(jìn)與發(fā)展都具備以下幾個特征：1、 在保證強(qiáng)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(jìn)和替代起到了促進(jìn)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

11、架的發(fā)展方向。拋丸、光飾、發(fā)藍(lán)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(jī)械強(qiáng)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(jìn)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

12、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：l 微型保持架采用卷料在高速單工位壓力機(jī)的復(fù)合級進(jìn)模上完成，成型工藝為在卷料上精密步進(jìn)57個工位，依次逐步下料，裁環(huán)，成型、整形、切邊等工序。l 中小型保持架采用卷料在高速多工位壓力機(jī)上沖壓浪型保持架，先直接沖下環(huán)料，然后靠兩邊機(jī)械臂夾住步進(jìn)送入各個工位，依次完成成型、沖鉚釘孔、整形等工序。l 兩種方式的特點(diǎn)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

13、軸保持器廠率先在行業(yè)中開發(fā)了機(jī)械臂式多工位沖床，但由于模具和自控元件不過關(guān)、機(jī)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(jìn)，采用單臺沖床卷料自動沖環(huán)，再放到單臺步進(jìn)模機(jī)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(jī)和沖孔、彎邊、整形等方式，模具精度和生產(chǎn)效率遠(yuǎn)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(jìn)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(jìn)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

14、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(shí)現(xiàn)，一般多采用單工序的下料、自動等分沖窗孔機(jī)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覈鴿L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(jìn)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(jìn)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(biāo)。五、 軸承及保持架市場發(fā)展?fàn)顩r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(jì)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

15、，我國軸承產(chǎn)量僅約 60 萬套，至2012年則達(dá)到約 210萬套，7年間增長了 250%，復(fù)合增長率達(dá) 20%。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(kuò)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(tuán)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(qiáng)，抗風(fēng)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(qiáng)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、產(chǎn)品穩(wěn)定性差、