軸承保持架的材料及造成保持架斷裂的原因

軸承保持架，又稱軸承保持器，是軸承的主要零件之一。軸承保持架是指部分地包裹全部或部分滾動體，并隨之運動的軸承零件，用以隔離滾動體，通常還引導滾動體并將其保持在軸承內。
滾動軸承在工作時，特別是載荷復雜且高速旋轉時，保持架要承受很大的離心力、沖擊和振動，保持架和滾動體之間存在較大的滑動摩擦，并產生大量的熱量。力和熱共同作用的結果會導致保持架故障，嚴重時會造成保持架燒傷和斷裂，致使軸承不能正常工作。
因此，要求保持架的材料除具有一定強度外，還必須導熱性好、摩擦因數小、耐磨性好、沖擊韌性強、密度較小且膨脹系數與滾動體相接近。此外，沖壓保持架需經受較復雜的沖壓變形，還要求材料具有良好的加工性能。在一些要求極高的保持架上面有的還會渡一層銀。
與滾動體相近的膨脹系數以及良好的加工工藝性能。另外，保持架還要受到化學介質，如潤滑劑、潤滑劑添加劑、有機溶劑和冷卻劑等的作用。
一、保持架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.引導滾動體在正確的軌道上滾動；
4.對滾動體定向、減少摩擦力。
二、保持架材料
常用的保持架按材料種類劃分主要有金屬保持架和非金屬保持架。另外還有復合材料保持架等。保持架的材質的類型有：低碳鋼不銹鋼保持架，膠木/塑料（尼龍）保持架，黃銅/青銅/鋁合金保持架等。SKF21311EK
特殊用途的軸承保持架還應滿足特殊工作條件的要求．如耐高溫、耐腐蝕、自潤滑(真空中使用)或無磁性等。
1.鋼保持架材料
由于強度高、韌性好、易于加工等特點，鋼保持架材料在滾動軸承中被普遍采用。常采用08和10優質碳素鋼薄板冷沖壓而成。此外，也可以根據需要采用其他機械加工的方法獲得。常用的鋼保持架材料還有20、30、45、1Cr18Ni9Ti、40CrNiMo、ML15、ML20等。鋼保持架一般通過熱處理消除應力、恢復塑性。包括高溫回火、再結晶退火等。為了降低鋼保持架的摩擦系數，必要時須對保持架成品進行表面處理等。
2.有色金屬保持架材料
與鋼不同，有色金屬具有其特殊的性質，例如鋁合金具有密度小、導熱性好、耐蝕性好的特點；銅合金具有導熱性好、摩擦系數小、成形性好、使用溫度高等特點；鋅鋁合金具有成本低、密度小、性能優良等優點。
3.非金屬保持架材料
非金屬保持架材料主要有聚合物及其復合材料，包括尼龍、酚醛膠布、聚四氟乙烯等。聚合物材料具有良好的強度和彈性匹配。良好的滑動性能使聚合物保持架在與被潤滑的滾動元件表面產生相對運動時只產生很小的摩擦，這樣可以使軸承的發熱和磨損降到最低。在潤滑劑缺乏的條件下，聚合物保持架仍然有極好的運動特性．可以保證軸承繼續運行一段時問而不發生損壞。由于聚合物的密度較低，由其制造的保持架具有較小的慣性。SKFCRL8A
4.保持架除了采用純材料制造以外，還對聚合物材料進行改性．采用其他材料進行填充或增強使用。
5.黃銅保持架
有沖壓和實體兩種，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度，機械強度與鋼板沖壓保持架相當，但密度相對小，極限轉速高。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性破碎，工作溫度要低于300°C.
6.聚酰胺（尼龍66）保持架
實體保持架（注射成型法），材質是聚酰胺（尼龍66）；聚酰胺尼龍材料彈性大和重量輕的優勢，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力或高加減速度或者軸承內外圈出現相互傾斜時的情況；工作溫度低于120°大于-40°，溫度過低會使尼龍失去彈性。
使用限制：
（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）不能應用于真空中，因為它將因脫水而變脆。
三、保持架斷裂原因
大多數情況下，軸承在合理的工作條件下保持架不會受到損壞，但在日常生產中的錯誤操作會減少軸承保持架的使用壽命，下面來看一下導致軸承保持架斷裂的原因有哪些。
1.軸承潤滑不良問題
軸承運轉處于貧油狀態，易形成粘著磨損，使工作表面狀態惡化，粘著磨損產生的撕裂物易進入保持架，使保持架產生異常載荷，有可能造成保持架斷裂。
2.軸承蠕變現象
蠕變多指套圈的滑動現象，在配合面過盈量不足的情況下，由于滑動而使載荷點向周圍方向移動，產生套圈相對軸或外殼向圓周方向位置偏離的現象。
3.軸承保持架異常載荷
安裝不到位、傾斜、過盈量過大等易造成游隙減少，加劇摩擦生熱，表面軟化，過早出現異常剝落，隨著剝落的擴展，剝落異物進入保持架兜孔中，導致保持架運轉阻滯并產生附加載荷，加劇了保持架的磨損，如此惡化的循環作用，便可能會造成保持架斷裂。
4.軸承保持架材料缺陷
裂紋、大塊異金屬夾雜物、縮孔、氣泡及鉚合缺陷缺釘、墊釘或兩半保持架結合面空隙，嚴重鉚傷等均可能造成保持架斷裂。SKF580
5.軸承硬質異物的侵入
外來硬質異物或其他雜質東西的侵入，加劇了保持架的磨損。
6.保持架破損
損壞的主要原因是：保持架振動、速度過快、磨損和異物堵塞。
7.保持架磨損
進口軸承保持架的磨損可以通過潤滑不足或磨料顆粒引起的。
8.滾道異物堵塞
片狀材料或其他硬質顆粒的碎片可能會成為楔形籠和滾動元件之間，防止后者繞其自身的軸線。
9.軸承振動
當進口承接觸振動，慣性力可以大到引起疲勞裂紋形成的保持架材料的時間遲早這些裂紋導致保持器斷裂。
10. 軸承旋轉速度過快
如果進口軸承是運行在超過保持器設計速度，保持器里受到的慣性可能導致保持器斷裂的重力。通常，在非常高的速度是相關的，可以用特殊設計的軸承選擇保持器。