滚动轴承的制造工艺

1、滚动轴承的制造工艺滚动轴承的制造工艺 西北轴承股份有限公司开发处西北轴承股份有限公司开发处 李海玲李海玲 滚动轴承的制造工艺滚动轴承的制造工艺滚动轴承的制造工艺滚动轴承的制造工艺滚动轴承的常用材料 滚动轴承的制造工艺滚动轴承的制造工艺 套圈的制造工艺 钢球的制造工艺 滚子的制造工艺 保持架的制造工艺滚动轴承的制造工艺滚动轴承的制造工艺 如前所述，组成滚动轴承的零件有外圈、内圈、滚动体和保持架。对不同的零件，其加工过程和方法是不同的，对于同一种零件，若其结构、精度等级不同的话，其加工过程和方法也有差异。目前，中小型普通精度等级轴承的生产过程大致相同。如表1所示。滚动轴承的制造工艺滚动轴承的制造工

2、艺 表1 滚动轴承的制造工艺滚动轴承的制造工艺 套 圈 钢球 滚子 保持架 冲压 实体 管料 棒料 线材 棒料 棒料 线材 棒料 带料 板料 棒料 锻胚 铸胚锻造 冷镦热冲退火 冷镦 车削 冲压 成型表面处理 车削 拉方孔或钻孔表面处理 车削 (软磨) 打印 热处理 硬磨 超精加工 (腐蚀字) 锉削 软磨 (光球) 热处理 硬磨 (强化) 抛光 (精研) 热处理 磨削 超精加工 装配，成品检查，清洗，防锈封存，包装滚动轴承的制造工艺滚动轴承的制造工艺 镦镦 粗粗 冲冲 盲盲 孔孔 冲冲 穿穿 孔孔 扩扩 孔孔 成成 形形套圈锻造工艺 下下 料料 加加 热热 冷冷 却却滚动轴承的制造工艺滚动轴承

3、的制造工艺 精整加工精整加工 淬淬 火火 磨磨 端端 面面 磨磨 外外 径径 磨磨 内内 径径套圈车磨工艺 球化退火球化退火 车车 削削 磨内外滚道磨内外滚道即车滚道和油沟与倒角须经磁力探伤、酸洗检查滚动轴承的制造工艺滚动轴承的制造工艺 清清 洗洗 终终 检检套圈加工工艺 稳定回火稳定回火超精研（抛光）超精研（抛光） 滚动轴承的常用材料 滚动轴承的常用材料 滚动轴承的材料滚动轴承的材料一、轴承套圈和滚动体材料一、轴承套圈和滚动体材料 轴承内外圈滚道和滚动体在很高的接触应力作用下进行相对滚动，同时，滚动体和滚道之间还不可避免地存在着少量的滑动摩擦和滚动摩擦。滚动体、保持架、套圈挡边相互之间也存在

4、着摩擦。材料是轴承质量的基础，为了使轴承获得长寿命、持久的高精度和低摩擦，制造轴承套圈和滚动体的材料必须具有以下特性：接触疲劳强度高，硬度高，耐磨性好，组织稳定性好，纯洁度高，加工性能好。滚动轴承的常用材料 在特殊工况下工作的轴承还要求材料具有特殊的性能，如耐高温、耐腐蚀和防磁性等。 滚动轴承主要用铬轴承钢制造，特殊情况下也用渗碳钢、不锈钢和耐热钢等。滚动轴承的常用材料 滚动轴承的常用材料 1、铬轴承钢、铬轴承钢 从20世纪初到目前为止，世界各国大多数滚动轴承都使用含碳1%左右、含铬1.5%左右的高碳铬钢制造。这种钢材含合金元素少，价格便宜，渗透性好，热处理后容易得到均匀而稳定的显微组织，高而

5、均匀的硬度，高的接触疲劳强度，好的耐磨性。近一个世纪以来，制造轴承的高碳铬钢化学成份基本没有变化，已成为滚动轴承专用钢种，故又称为高碳铬轴承钢。 目前，我国的高碳铬轴承钢有五个牌号，其中使用最多的是GCr15和GCr15SiMn。 GCr6和GCr9很少采用，只适用于制造小尺寸的滚动体。 轴承钢的纯洁度对轴承性能的影响很大。非金属夹杂物，主要是氧化物、硅酸盐和硫化物等，对接触疲劳耐久性很 有害，易导致早期疲劳破坏。实践表明，经真空脱气处理的轴承钢，由于提高了纯洁度，减少了非金属夹杂物含量，其疲劳寿命比大气冶炼的轴承钢提高1.52倍。采用真空冶炼的方法，还可以进一步提高轴承钢的纯洁度和接触疲劳寿

6、命。滚动轴承的常用材料 2、渗碳轴承钢、渗碳轴承钢 承受大冲击载荷的轴承，如轧机轴承、机车车辆轴承等，适合用渗碳轴承钢制造。渗碳轴承钢经渗碳和热处理后，表面硬度高(HRC60左右)，心部则韧性好(HRC3035)，既有很高的接触疲劳强度，冲击载荷作用下也不会发生裂纹。 按国家标准GB/T3203 “渗碳轴承钢技术条件”供应的渗碳轴承钢有6个牌号。我公司主要用两个牌号的轴承钢，20Cr2Ni4主要用于制造特大型轧机轴承，而20CrNi2Mo则用来制造铁路货车轴承。滚动轴承的常用材料 3 3、耐高温轴承钢、耐高温轴承钢 工作温度高于150 的滚动轴承需要用耐高温轴承钢制造。因为高碳铬轴承钢工作温度

7、超过150时硬度下降，尺寸不稳定，导致轴承不能正常工作。对工作温度在150 250 下工作的轴承若套圈和滚动体仍选用高碳铬轴承钢制造，则必须对回火温度提出特殊要求，一般应在高于工作温度50 下进行回火，经上述回火处理后轴承能在250 下正常工作，但硬度有所下降对寿命有所降低。 滚动轴承的常用材料 滚动轴承的常用材料 当工作温度超过250 时，必须采用高温轴承钢制造。高温轴承钢主要选用高速钢和高铬马氏体不锈钢。这种钢材在高温条件下硬度和接触疲劳强度好，抗氧化性和尺寸稳定性好。常用的高温轴承钢有Cr4Mo4V、W18Cr4V、W6Mo5Cr4V2、Cr15Mo4等，其中以Cr4Mo4V和W18Cr

8、4V最常用。 4 4、不锈轴承钢、不锈轴承钢 制造轴承的不锈钢有马氏体不锈钢9Cr18、 9Cr18M0、Cr15Mo4和奥氏体不锈钢1Cr18Ni9Ti，其中马氏体不锈钢9Cr18用得最多。这种钢经过热处理后，全部或大部分得到马氏体组织并具有高硬度、高强度、好的耐磨性和韧性。在水中有抗锈蚀能力，在受腐蚀环境中工作的轴承都选用这种不锈钢。奥氏体不锈钢1Cr18Ni9Ti经热处理后可得到单一的马氏体组织，这种钢具有良好的韧性和抗腐蚀性能，但强度和硬度较低，只适用低载荷低转速下工作。滚动轴承的常用材料 5 5、防磁轴承材料、防磁轴承材料 轴承在磁场中工作而不被磁化，如在强磁场中工作的高灵敏度仪表轴

9、承，为了不受磁场影响，要求制造轴承的材料必须有防磁、抗磁能力。常用的防磁轴承钢有铍青铜QBe2、不锈钢1Cr18Ni9Ti及70Mn18Cr4V2WMo等。滚动轴承的常用材料 二、保持架材料二、保持架材料 轴承旋转中保持架与滚动体的相互作用一般是不平稳的，存在着不断的碰撞，保持架要受到交变应力作用。另外，保持架兜孔与滚动体之间、保持架与套圈引导面之间的相对运动是滑动，存在着滑动摩擦。因此，制造保持架的材料应具有以下的特性：较好的疲劳强度，硬度比滚动体低而耐磨性好，磨擦系数小，比重小，加工性能好。 滚动轴承的常用材料 保持架材料有金属材料和非金属材料。金属材料主要有黄铜、铝青铜、硬铝、碳素结构钢、碳素工具钢