
1.材料选择:
*高温合金钢:经过特殊热处理的高温轴承钢(如M50NiL、Cronidur30、CSS-42L)。这些材料在高温下(通常可达300-500°C,具体取决于牌号和热处理)仍能保持较高的硬度和尺寸稳定性,抵抗高温软化和组织转变。
*耐蚀合金:在强腐蚀环境下(酸、碱、盐雾等),考虑:
*马氏体/沉淀硬化不锈钢:如440C(耐蚀性优于普通轴承钢,高温性能有限),或更的Custom465、Stellite6B等。
*特种合金:哈氏合金(如HastelloyC-276)、蒙乃尔合金(Monel)等,提供耐蚀性,但成本高昂,多用于腐蚀工况。
*陶瓷材料:氮化硅滚动体(Si3N4)是选择。它具有的耐高温性(>800°C)、优异的耐腐蚀性(几乎耐所有化学介质)、低密度、高硬度、电绝缘性和自润滑性。特别适合与钢制套圈配对使用,能显著降低摩擦、抵抗粘着磨损和电化学腐蚀。氧化锆也可考虑,但韧性和抗热震性略逊于氮化硅。
*表面处理/涂层:在基材基础上,可应用:
*物理气相沉积涂层:如CrN、TiAlN、DLC等,显著提升表面硬度、耐磨性和一定耐蚀性。
*热喷涂涂层:如WC-Co、Cr3C2-NiCr等,提供厚层耐磨耐蚀保护,适用于重载冲击环境。
2.结构设计:
*保持架:必须耐高温、耐腐蚀、抗冲击。
*实体金属保持架:是。高强度黄铜或青铜(如CA104)在中等温度和腐蚀下表现良好。特种不锈钢(如AISI304,316)或镍基合金(如InconelX-750)提供更高耐温和耐蚀性。聚酰在特定温度范围内(如-200°C至+260°C)是的非金属选择,耐化学性好、自润滑、抗冲击。
*避免使用尼龙保持架。
*滚子设计:优先选择满装圆柱滚子轴承(无保持架),它能承受极高的径向载荷和冲击载荷。但需注意极限转速较低,且对安装精度要求高。若需较高转速,则选用带增强型实体保持架的滚子轴承(如圆柱滚子、球面滚子),保持架兜孔设计需优化以抗冲击。
*内部游隙:必须选择C3、C4或更大径向游隙。高温导致轴和轴承座膨胀,更大的初始游隙可防止轴承在运行时因热膨胀而卡死。
3.润滑:
*高温润滑脂:选用以全氟聚醚油或合成烃油为基础油,配合PTFE或特殊复合皂(如聚脲、复合锂、膨润土)为稠化剂的高温润滑脂。工作温度范围需覆盖实际工况(如-40°C至+250°C或更高)。确保良好的高温稳定性、性、抗蒸发性和一定的抗水性/耐化学性。
*固体润滑:在高温(>300°C)或无法使用油脂的场合,考虑二硫化钼、石墨等固体润滑涂层或镶嵌自润滑保持架。氮化硅陶瓷滚动体本身也提供一定自润滑性。
*油气润滑:对于持续高温、高速或需要控制润滑的场合,油气润滑系统是更优选择,能持续供给少量新鲜润滑剂并带走热量和污染物。
4.密封:
*主密封:采用双唇接触式密封,材料必须耐高温、耐腐蚀、耐老化。氟橡胶是常用选择(耐温约-20°C至+200°C)。更高温度或强腐蚀下,可考虑全氟醚橡胶、PTFE唇封或金属密封。
*辅助防护:在轴承座外增加迷宫密封或甩油环,提供多重防护,有效阻挡外部污染物(粉尘、水、腐蚀介质)侵入。
总结选型要点:
*材料是基石:高温合金钢/特种不锈钢/陶瓷滚动体+耐蚀耐温实体保持架(金属/聚酰)。
*结构抗冲击:优先满装圆柱滚子轴承或带增强保持架的滚子轴承,选用大游隙(C3/C4或更大)。
*润滑保长效:高温润滑脂(全氟聚醚/合成烃基+PTFE/聚脲稠化剂)或油气/固体润滑。
*密封防侵入:耐高温耐腐蚀接触式密封(氟橡胶/FKM)辅以迷宫等非接触密封。
*系统考虑:轴承座材料、冷却措施、轴的热膨胀补偿设计也至关重要。
务必根据具体工况的温度峰值、腐蚀介质类型与浓度、冲击载荷大小和频率、转速、预期寿命等参数,结合KFP产品目录和咨询其技术工程师,进行选型。工况下,定制化方案往往是必要的。

