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国内轴承保持架材料应用及保持架结构简介
一、轴承保持架材料简介
轴承保持架常用材料主要有钢、黄铜、塑料、合成树脂等。压制轴承保持架主要采用低碳钢,根据应用要求,还可以使用黄铜和不锈钢。机加工保持架大多使用高强度黄铜或碳钢,另外还使用合成树脂。
1.保持架用钢
保持架用钢的化学成分见下表:
表1保持架用钢的化学成分
标准
代号
化学成分(%)
C
Si
Mn
P
S
应用
JIS
G3141
BAS361
JIS
G3311
SPCC
SPB2
S50CM
小于0.12
0.13—0.20
0.47—0.53
—
小于0.04
0.15—0.35
小于0.50
0.25—0.60
0.60—0.90
小于0.04
小于0.03
小于0.03
小于0.045
小于0.030
小于0.035
压制保持架
JIS
G4051
S25C
0.22—0.28
0.15—0.35
0.30—0.60
小于0.03
小于0.035
机加工保持架
2.保持架用高强度黄铜
表2保持架用高强度黄铜的化学成分
标准
代号
化学成分(%)
Cu
Zn
Mn
Fe
Al
Sn
Ni
杂质
Pb
Si
JIS
H5102
HBSC1
大于55.0
残留
小于1.5
0.5—1.5
0.5—1.5
小于1.0
小于0.4
小于0.4
小于0.1
JIS
H3250
C6758
56.0—60.5
残留
0.5—2.5
0.1—1.0
0.2—2.0
—
小于0.5
—
表3金属与树脂性质的对比
机械强度和物理值
单位
金属
树脂(非强化)
软钢
尼龙
66
软钢
铜
铝
尼龙6
尼龙66
聚缩醛
聚脂砜
比重
7.8
8.6
退火
2.7
退火
1.14
1.14
1.425
1.37
≈7
抗拉
强度
Kg/cm2
4390
—
退火
490
570
640
700
900
≈8
引伸率
%
38
60
48.8
200
以上
100
15—75
90
≈0.4
抗拉
弹性率
Kg/cm2
2.12×106
1.12×106
72—7.4×103
1.1×104
1.9×104
1.27×104
1.4×104
≈100
艾氏冲击强度
Kg·cm/cm2
—
—
—
5.5—19.6
55—10.9
7.6—12.6
7
—
热传
导率
Cal/cm
Sec℃
0.18
0.941
0.53
5.2
5.8×10-4
5.5×10-4
4.3×10-4
≈300
线膨胀系数
10-5/℃
1.17
1.66
2.3
8
8
8
5.5
0.14
熔点
℃
1537
1083
660
218
265
175
330—350
6
3.保持架用塑料
目前采用的主要塑料:第一是尼龙66,其次是聚丙烯、尼龙6、苯芬树脂,同时采用少量的氟化树脂。塑料与金属的主要性质比较如表3所示。
用塑料制造的保持架具有下列特点:
(1)与钢件接触时,具有良好的润滑性;(2)具有适宜的强度;(3)在市场上价格便宜;(4)具有一定的耐热性和耐药性;(5)压铸成型时加工性能良好;(6)加入充填剂(例如MoS2、玻璃纤维等)时,要使塑料性质适合于使用场合而变化。
表4各种树脂的耐热温度
最高连续使用温度
热可塑性树脂
热硬化性树脂
70℃
聚苯乙烯(PE.PS)
丙烯
氯化乙烯树脂(PVC)
丙烯晴-丁二烯-苯
乙烯塑料(ABS)
三聚氰胺脲
90℃
耐热的丙烯晴-丁二
烯-苯乙烯塑料(ABS)
固体聚乙烯
—
90—105℃
GF强化聚丙烯(F.R.P.P)
聚缩醛(P.O.M)
尼龙6
—
105—130℃
聚苯并噻唑(PbT)
聚碳酸脂(PC)
聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)
尼龙66
—
120—130℃
聚氧化丙烯(P.P.O)
苯酚(木粉)
环氧
130—155℃
聚砜
不饱和的聚脂
苯酚(无机)
二烯丙基邻苯树聚脂
155—180℃
聚醚砜(P.E.S)
聚乙烯亚胺(P.E.I)
苯基苯酰甲基硫醚(P.P.S)
聚脂亚胺
4.锌铝合金保持架材料
锌铝合金保持架以其低成本、比重小、性能优良等优点受到国内轴承行业的注目,锌铝合金是Zn—Al—Cu等多元素合金。目前锌铝合金轴承保持架材料的铸造工艺方法主要有:连续铸造、压力铸造、离心铸造和挤压铸造。锌铝合金的抗拉强度均达到或超过σb>300MPa的指标要求,因而不宜用于高温轴承,只适用于中、低速重载条件下的常温轴承。
上述四种铸造成形工艺方法常温下的抗拉强度,不论铸态或热处理后,均达到或超过σb>300MPa的指标要求。一般情况下(不经过特殊处理),锌铝合金不宜用于高温轴承,只适用于中、低速重载条件下的常温轴承。
除压铸外,其余三种成形工艺铸态的锌铝合金铸件经热处理后,伸长率都可大幅度地提
表5保持架
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