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技术知识17 分钟阅读

轴承保持架:材料、类型与温度上限

钢制保持架可用到 300 °C,黄铜保持架可用到 250 °C,但聚酰胺保持架没有统一温度额定值,其上限取决于润滑剂。本文对比保持架材料、引导方式、后缀代码和失效模式。

工作台上并排放着三只相同窗式结构的轴承保持架,材料分别为钢、车制黄铜和模塑尼龙;每只保持架都是厚壁圆环,壁面开有矩形兜孔,直观显示材料虽不同而结构保持一致

保持架不承受轴承载荷,却决定轴承能转多快、能在多高温度下工作,以及可以用什么清洗。

正因为如此,保持架成了轴承中影响极大、却经常被采购人员漏写在订单上的部件。保持架信息藏在后缀里,而后缀正是各制造商不再遵循 ISO、开始使用自家代码的地方。温度限制也常被简化成一个数字,但对其中一种重要材料来说,这个统一数字根本不存在。本文先说明保持架的作用和各种材料真正能承受的条件,再把引导方式作为独立的第二项选择,比较不同品牌的代码,核对样本对完全取消保持架的说明,最后讲清保持架如何失效。如果还不熟悉轴承代号的结构,可以先看我们的轴承代号解读指南

要点

  • 保持架将滚动体隔开并均匀分布,引导其通过非承载区;对于可分离轴承,它还把各部件保持成一个便于搬运和安装的组件。ISO 5593:2023 是定义这些术语的词汇标准。
  • 材料决定温度上限。 SKF 给出的钢制保持架上限为 300 °C,黄铜保持架为 250 °C。聚酰胺没有统一数值:其允许温度是指在所用润滑剂中仍能保证保持架至少 10 000 小时老化寿命的温度。
  • 使聚合物保持架老化的不只是热,还有润滑剂。 玻璃纤维增强 PA66 在氨介质中不得超过 70 °C,连续工作温度也不得低于 −40 °C,否则会失去弹性。PA46 比 PA66 高 15 °C。PEEK 在 200 °C 以内不表现出老化,但会在 150 °C 软化,因此高速应用受此限制。
  • 引导方式与材料是两项不同的决定。 保持架可以由滚动体定心,也可以由内圈或外圈的引导面引导。对于某些尺寸和系列组合,SKF 采用套圈引导,以限制滚动体与保持架之间的接触应力。
  • 代码不能跨品牌照搬。 车制黄铜保持架在 SKF 中是 M,在 Koyo 中是 FY。Koyo 把材料和引导方式放在代号的两个不同位置,而 SKF 将两者合并在一个字母中。
  • 取消保持架是取舍,不是单纯升级。 在一组已核实、尺寸相同的 SKF 产品中,满装轴承的基本额定静载荷提高 17%,代价是极限转速降低 70%

轴承保持架究竟有什么作用?

保持架有四项作用。它把滚动体彼此隔开,避免相互摩擦,并使其沿滚道均匀分布,从而合理分担载荷;它还引导滚动体通过不承受载荷的圆弧区。对于可分离轴承,保持架还把整个组件保持在一起,便于搬运和安装。保持架、保持器和隔离器说的都是同一个部件。ISO 5593:2023 是统一滚动轴承术语的标准,其中也定义了窗式保持架等结构;窗式保持架为一体结构,兜孔包围着滚动体。

这四项作用都不包括传递轴承载荷。NTN 在综合样本中直接说明:保持架使滚动体保持均匀节距,载荷不会直接作用在保持架上(NTN,样本编号 2203)。

不过,保持架承受的应力组合很特殊,也很棘手。SKF 列出了摩擦力、冲击力、离心力和惯性力,并指出某些有机溶剂或冷却液、润滑剂及润滑添加剂也会对保持架产生化学影响(SKF)。这正是保持架选型以材料为核心的原因。一个不承担轴承载荷的部件,并不是单纯按强度来选,而是要看它在特定温度、化学介质和转速下的表现。

轴承保持架由什么材料制成?

几乎所有保持架都可归入四类:冲压钢板、车制钢或黄铜、注塑聚酰胺,以及用于高速或强腐蚀性化学环境的 PEEK。它们的温度上限相差很大。SKF 给出的钢制保持架工作温度最高为 300 °C(570 °F),黄铜保持架最高为 250 °C(480 °F)SKF)。

保持架材料的温度上限 实心条 = 已公布上限;斜线开放条 = 未公布统一数值(SKF) 300 °C 黄铜 250 °C PEEK 200 °C 高速上限 150 °C PA46 比 PA66 高 15 °C PA66 取决于润滑剂 氨介质上限 70 °C 0 50 100 150 200 250 300 350 工作温度(°C) 聚酰胺也有低温下限:连续低于 −40 °C 时,玻纤增强 PA66 会失去弹性。 来源:SKF《保持架(轴承执行设计)》,检索于 2026-09-09
钢和黄铜有明确公布的温度上限,聚酰胺则没有。若把聚酰胺画成封闭条形,就等于替 SKF 编造了一个它没有给出的数值。

不同钢制保持架看起来相近,实际并不能随意互换。冲压钢板保持架采用低碳钢,重量轻、强度相对较高;某些轴承类型还会对其进行表面处理,以降低严苛工况下的摩擦和磨损。车制钢保持架通常使用非合金结构钢。SKF 指出,滚动轴承常用的矿物油基或合成油基润滑剂,以及清洗轴承使用的有机溶剂,都不会影响车制钢保持架。若零件会在检修间隔之间反复清洗,这一点很重要。

黄铜在耐化学性方面表现相近。大多数黄铜保持架由铸造或锻造黄铜车制而成,不受包括合成油和润滑脂在内的大多数常用轴承润滑剂影响,也可使用有机溶剂清洗。Koyo 的代号表对自家车制保持架所用合金描述得更具体:高强度铸造黄铜(Koyo)。

车制黄铜轴承保持架的两个窗式兜孔近景,每个开口周围均加工有倒角,透过窗口可以看到厚实的整体壁面,这些特征将车制保持架与冲压板材保持架区分开来

有一个例外必须在询价时说明,因为它会让“黄铜保持架”分成两种完全不同的答案。在使用氨的制冷压缩机等应用中,SKF 指定采用车制黄铜或钢制保持架,并明确排除冲压黄铜板保持架。即使两者都叫黄铜保持架,在这种工况下也不能互换。

材料形式温度上限化学环境说明典型用途
低碳钢冲压板材300 °C不受常规轴承润滑剂和清洗溶剂影响通用型,多数样本轴承的默认配置
非合金结构钢车制300 °C同上;部分产品进行减摩耐磨表面处理较大尺寸、较重工况
黄铜冲压板材250 °C不适用于氨介质部分中小尺寸
黄铜(铸造或锻造)车制250 °C不受包括合成润滑剂在内的大多数润滑剂影响;可用溶剂清洗重载、高速、冲击载荷
玻璃纤维增强 PA66注塑无统一数值;会老化氨介质中上限 70 °C;低温下限 −40 °C中小型轴承中非常常见
玻璃纤维增强 PA46注塑PA66 + 15 °C同 PA66部分中小型 CARB 圆环滚子轴承的标准配置
玻璃纤维增强 PEEK注塑200 °C 不老化;高速时 150 °C耐化学性和耐磨性高混合陶瓷及超精密球轴承和圆柱滚子轴承
酚醛树脂车制Koyo 未公布重量轻、惯量低高速精密应用,Koyo 代码为 FT

温度上限和化学环境说明来自 SKF;酚醛树脂一行来自 Koyo 的代号表。有关这些保持架所配套圈和滚子的钢材,请参阅我们的轧机轴承材料指南

为什么聚酰胺保持架按寿命而不是温度评级?

聚合物保持架不会在某个单一阈值上突然失效,而是逐渐老化。老化速度取决于温度、时间和接触介质;在实际应用中,这个介质通常就是润滑剂。因此,SKF 不为聚酰胺公布一个统一温度,而是把允许工作温度定义为:在所用润滑剂中能够保证保持架至少 10 000 小时老化寿命的温度SKF)。

这一定义就是问题的答案,只是形式与大多数人的预期不同。问“尼龙能耐多少度”,是在询问塑料本身的性质;真正准确的答案必须同时考虑塑料、润滑剂和所需使用寿命。

PA66 是注塑保持架最常用的材料,可带或不带玻璃纤维增强,因为它能很好地兼顾强度和弹性。其机械性能随温度变化,也会随时间老化。SKF 将润滑剂分为侵蚀性较强和较温和两类,对应的允许温度也不同。因此,聚酰胺保持架是否适合某个应用,要看工况和寿命要求,不能只查一个固定数字。

有两个边界值得记住。某些介质比 SKF 润滑剂表中的介质更具侵蚀性,使用氨的制冷压缩机就是明确列出的例子;在这种环境下,玻璃纤维增强 PA66 不应在 70 °C(160 °F)以上使用。另一端则是低温:聚酰胺在低温下会失去弹性,因此连续工作温度低于 −40 °C(−40 °F)时,不应采用玻纤增强 PA66。

PA66 不够用时还有两级升级方案。玻璃纤维增强 PA46 的允许工作温度比 PA66 高 15 °C(25 °F),并用于部分中小型 CARB 圆环滚子轴承的标准保持架。再往上是玻璃纤维增强 PEEK,适合高速、强耐化学性或高温环境。在 200 °C(390 °F)以内,PEEK 不会因温度或油品添加剂表现出老化迹象;但高速应用上限更低,为 150 °C(300 °F),因为这是聚合物的软化温度。PEEK 保持架常见于混合陶瓷和超精密球轴承、圆柱滚子轴承,这也是我们的陶瓷与混合陶瓷轴承指南中会涉及它的原因。

其他制造商确实会公布单一数值,只要把两种表述理解为不同层面的指标,它们并不冲突。NTN 将自家 T2 聚酰胺保持架的峰值温度定为 120 °C,连续工作温度定为 100 °C,这是该特定保持架在正常工况下的设计限值。SKF 的老化寿命定义则说明,在特定润滑剂中接近或越过这类数值时会发生什么。订购哪种保持架,就采用其制造商给出的数值;若润滑剂或工况特殊,则要用老化寿命的思路重新评估。

实际结论是:润滑剂和保持架不能分开选择。润滑脂一旦改变,保持架的允许温度也会随之改变。我们的轴承润滑指南进一步介绍了这组选择中的化学成分和添加剂问题。

滚动体引导还是套圈引导?保持架如何定位

材料只是保持架规格的一半,另一半是保持架的定位和引导方式,而且这确实是一项独立选择。保持架可以由所容纳的滚动体定心,也可以由内圈或外圈的引导面引导。最终采用哪一种,取决于轴承尺寸、系列、转速和装配方式。

保持架的三种定位方式 示意剖面图;红色表示承担保持架引导作用的接触位置。 滚动体引导 外圈 内圈 保持架仅在钢球上受引导 内圈引导 外圈 内圈 保持架在内圈引导面上运行 外圈引导 外圈 内圈 保持架在外圈引导面上运行 琥珀色 = 引导面润滑槽;SKF 在 MA(S) 和 MB(S) 中用 S 表示。 当特定尺寸与系列组合需要限制滚动体—保持架接触应力时,SKF 采用套圈引导保持架。 来源:SKF《保持架》及《深沟球轴承代号体系》,检索于 2026-09-09
引导方式是大多数保持架说明最容易漏掉的一项。它会改变后缀、润滑路径和失效特征。

SKF 给出了工程原因,而不是把引导方式当成样本中的偶然差异。某些轴承必须使用剖分式或卡入式保持架,因为套圈和滚动体先组成子组件,之后才能装保持架;另一些类型需要滚子引导保持架,才能保持为完整组件;还有一些特定尺寸和系列组合需要套圈引导保持架,以限制滚动体与保持架之间的接触应力(SKF)。按这个顺序理解,保持架引导方式首先由装配方法、组件自持性和接触应力决定,之后才谈得上个人偏好。

套圈引导面会增加滚动体引导保持架上原本不存在的滑动接触,而这个接触面需要润滑。SKF 的 S 后缀表示的正是引导面上的润滑槽。如果代号中出现 MASMBS,两者与无 S 版本的区别就在这条槽。

保持架也可以按制造方法分类,而不是按运行时由哪里引导。NTN 将其分为冲压、车制和成形三类(NTN,样本编号 2203)。Koyo 的代号表还列出第四类:销式保持架,碳钢版本代码为 FP,用于销轴穿过带孔滚子的大型滚子轴承。我们的四列圆柱滚子轴承指南所涉及的大尺寸范围中,经常可以见到大型套圈引导保持架。

引导方式并不是精度规格。保持架类型和公差等级是两个独立维度,就像游隙组别和公差等级彼此独立一样;两者的区别可参阅ABEC 等级与 ISO 492 公差等级

如何跨品牌解读保持架后缀?

保持架代码往往同时编码材料和定心方式,而且没有统一标准。各制造商都采用自己的体系,所以按字母逐一对应后缀,往往会得到尺寸正确、内部配置却错误的轴承。

SKF 的深沟球轴承代号体系尤其明确,因为每一个保持架条目都注明了定心方式(SKF):

SKF 代码保持架
M车制黄铜,钢球引导。M 后的数字表示不同设计或材料牌号,例如 M2
MA(S)车制黄铜,外圈引导S 表示引导面带润滑槽
MB(S)车制黄铜,内圈引导S 表示引导面带润滑槽
TN9玻璃纤维增强 PA66,钢球引导
TN9/VG1561玻璃纤维增强 PA46,钢球引导
JEM冲压钢板,钢球引导。另见下方说明

MMAMB 都是车制黄铜保持架。后面的字母说明保持架由哪里引导,而这会真实影响摩擦、润滑剂路径和加速过程中的表现。因为材料相同就把它们视作同一代码,是常见的订货错误。

JEM 值得单独说明,因为它看似是保持架代码,却悄悄改变了两项与保持架无关的配置。SKF 将它说明为“仅用于包装的售后市场代号,轴承本体仍按 SKF 代号体系标记”,并补充说,该后缀“对于两侧带端盖的轴承,还表示 C3 内部游隙和 GJN 润滑脂”。因此,一个看似只表示保持架变型的件号,实际上也改变了游隙。如果 JEM 轴承的运行表现与预期的 J 不同,原因就在这里;我们的轴承内部游隙指南说明了改用 C3 会产生什么影响。

再看另一家制造商。Koyo 使用完全不同的字母来表示保持架,并且代号结构也不相同(Koyo):

Koyo 代码保持架类别
//钢板冲压
YS不锈钢板冲压
FT酚醛树脂车制
FY高强度铸造黄铜车制
FW高强度铸造黄铜,可分离式车制
NGFG聚酰胺模塑
FP碳钢销式
PA外圈引导保持架引导方式,球轴承
Q3滚子引导保持架引导方式,滚子轴承
V满装滚动体,无保持架结构

真正有用的是两套体系在结构上的差别。SKF 把材料和引导方式合并到一个字母中,所以 MMA 只差引导方式。Koyo 则把两者分开:材料放在保持架材料与类型代码位置,PAQ3 则放在代号中另一个保持架引导位置。外圈引导的车制黄铜保持架,在 SKF 中用一个代码表示,在 Koyo 中需要两个位置共同说明。这不是查一张字母对照表就能解决的“翻译”问题,也正是必须按功能对应后缀的最有力理由;具体方法见我们的轴承型号对照指南

两家倒是在一个字母上达成一致:V 都表示满装结构,所以下一节中的轴承叫作 NCF 2224 V

有保持架还是满装结构?样本数据究竟怎么说?

对满装轴承的常见介绍都会说:承载更高、转速更低。这句话没错,却不足以用于选型,因为它没有说明提高的是哪一种额定载荷,也没有说明转速究竟下降多少。SKF 自己的产品数据给出了更具体的答案。

取两套外形尺寸完全相同的单列圆柱滚子轴承,尺寸均为 120 x 215 x 58 mm。一套采用车制黄铜保持架,另一套完全没有保持架。

带保持架 NU 2224 ECM满装 NCF 2224 V变化
保持架车制黄铜
基本额定动载荷 C520 kN512 kN−1.5%
基本额定静载荷 C₀630 kN735 kN+16.7%
参考转速3 400 r/min1 400 r/min−59%
极限转速5 600 r/min1 700 r/min−70%

来源:SKF NU 2224 ECMSKF NCF 2224 V,检索于 2026-09-09。

同尺寸取消保持架后,哪些指标会改变? SKF 单列圆柱滚子轴承,120 x 215 x 58 mm;带保持架 NU 2224 ECM 设为 100。 带保持架基准 = 100 动载荷 C 520 降至 512 kN 98 几乎不变,−1.5% 静载荷 C₀ 630 增至 735 kN 117 +16.7% 极限转速 5 600 降至 1 700 r/min 30 −70% 0 20 40 60 80 100 120 指数,带保持架轴承 = 100 带保持架,车制黄铜 满装,无保持架(颜色表示变化方向) 仅为一组同尺寸对比;带保持架型号还有 SKF EC 增容设计,因此 C 的差异并非只由保持架造成。
静载额定值上升,动载额定值几乎不变,而极限转速损失了 70%。“承载更高”四个字掩盖了这三种不同变化。

两个尺寸相同的圆柱滚子轴承外圈并排放置,左侧采用车制黄铜保持架,每个滚子两侧都留有明显间隙;右侧完全没有保持架,滚子彼此相接,在同一套圈中装入的滚子数量接近前者两倍

这些数据还必须附带两个如实说明。带保持架轴承采用 SKF 的 EC 增容内部设计,因此动载额定值之间的小幅差异有一部分来自该设计,而不只是有无保持架。此外,这只是一个尺寸组合;不同尺寸范围内的比例会变化,所以应把它视为一个经过核实的数据点,而不是通用定律。真正选型前仍要核对自己的具体尺寸。

这样看,取舍就很清楚。SKF 将满装轴承描述为不带保持架、装入最多数量的滚子,因此适用于较低转速下的极重径向载荷(SKF)。增加的能力主要体现在基本额定静载荷上,而静载额定值正是重载、低速或摆动工况更关心的指标。我们的动载荷与静载荷额定值指南说明了 C 和 C₀ 为什么回答不同的问题。

转速下降的机制是滚子歪斜。保持架使每个滚子与轴承轴线保持平行;没有部件执行这项工作时,滚子可能歪斜、相互摩擦并产生热量,最终限制转速。滚针轴承中也存在同样的取舍,而且往往是最主要的选型决定;可参阅带保持架与满装滚针轴承。若要比较不同滚子几何结构,则见圆锥滚子轴承与圆柱滚子轴承对比

制造商也在尝试兼顾这两端。SKF 推出的可分离高承载圆柱滚子轴承宣称能把满装轴承的高承载能力与带保持架轴承的高速能力结合起来。应把这理解为 SKF 对某个特定产品系列的说明,而不是所有轴承都适用的一般结论。

轴承保持架如何失效?

保持架损伤几乎总是某个上游问题的症状。NSK 的保持架损伤排查资料列出七种可能原因,其中没有一种是“保持架规格不够强”(NSK)。这些原因包括安装不良造成轴承不对中、搬运不当、较大力矩载荷、冲击和强烈振动、转速过高并伴随突然加减速、润滑不良以及温升。

钢制轴承保持架的一根窗梁完全撕裂,断裂两端向外弯曲;新鲜断面在其余窗梁的棕色热变色背景下显得明亮,呈现出保持架损伤源于安装或润滑问题而非保持架本身强度不足时的典型形态

损伤状态NSK 归因NSK 对策
保持架变形、断裂、磨损安装不良和不对中;搬运不当检查安装方法
保持架窗梁断裂冲击和强烈振动;较大力矩载荷降低振动
侧面变形搬运不当;安装不良检查安装方法
兜孔表面磨损润滑不良;转速过高并突然加减速改变润滑方式或润滑剂;选择其他保持架类型
引导面磨损润滑不良;温升检查温度、转速和载荷条件

损伤状态和原因来自 NSK;由于 NSK 将两者分别列成清单,上表把各状态与最相关原因对应起来的部分属于工程归纳。

这张表还有一项超出表格本身的诊断价值。引导面磨损只能出现在具有引导面的保持架上,也就是套圈引导保持架。发现这种磨损,不仅能判断轴承经历了什么,还能反推出轴承结构;排查重点也应从兜孔转向引导面的润滑剂供应。NSK 在深沟球、角接触球、圆锥滚子和圆柱滚子轴承保持架上都展示了保持架损伤,因此这并不是某一种轴承独有的问题。

聚合物保持架还会出现表中没有涵盖的失效模式,而且它直接源于前面所说的老化。老化的聚酰胺保持架会变脆,即使没有对应的过载事件也可能开裂。假设某个工位拆下一只开裂的聚合物保持架,而该工位没有冲击历史、没有不对中,载荷也远低于额定值,那么应先检查工作温度和润滑剂,再去寻找机械原因。

这里有一个刻意没有出现的数字:百分比。制造商把保持架损伤作为定性失效模式发布,因此任何声称“保持架造成了多少比例轴承失效”的数字,在使用前都应追溯来源。值得引用的失效模式框架见我们的轴承失效分析指南,重工业单机案例则见热轧带钢轧机辊颈轴承失效分析。由于不对中排在 NSK 原因清单前列,调心滚子轴承与不对中往往是更有效的上游解决方案。保持架噪声通常早于保持架损伤出现,轴承噪声诊断指南介绍了如何判断。

如何指定保持架?

按顺序核对四项输入,材料和引导方式自然就能确定。除非其中某项条件迫使你改用其他配置,否则应优先采用制造商的标准保持架,因为那才是该尺寸批量生产、最容易获得的版本。

工作台上的三个零件托盘按材料分类放置轴承保持架,前盘是冲压钢保持架,中盘是车制黄铜保持架,后盘是模塑尼龙保持架,说明更换保持架通常是库存部件选择,而不是重新设计整套轴承

指定保持架:按顺序核对四项输入 每一步只会缩小可选范围,请依次判断。 1. 温度 连续温度及温度梯度 高于 150 °C:排除聚酰胺。 钢至 300 °C,黄铜至 250 °C,PEEK 至 200 °C。 连续低于 −40 °C:排除 PA66。 2. 化学环境 润滑剂、冷却液、清洗剂 侵蚀性润滑剂会降低聚酰胺温度上限。 氨介质:PA66 限于 70 °C,排除冲压黄铜板。 需要溶剂清洗:选车制钢或黄铜。 3. 转速 以及达到转速的方式 高速:套圈引导或轻质模塑保持架。 PEEK 高速上限为 150 °C,不是 200 °C。 满装结构会牺牲大部分转速能力。 4. 工况 冲击、加减速、摆动 冲击和突然加减速:车制黄铜。 重载、低速或摆动:满装结构更有价值。 低噪声:冲压钢和车制黄铜均有供应。 5. 确认供货 定案之前先确认 SKF 明确要求:若需要非标准保持架轴承,应在订购前确认供货情况。 样本中存在某种保持架,不等于你的尺寸就有库存。
温度和化学环境应先于转速与工况,因为前两项会直接排除整类材料,而不只是对候选项排序。

还要明确两件不应由保持架选型来承担的事。

第一,它不能替其他问题收拾残局。更换保持架无法纠正不对中、恢复润滑剂供应,也无法吸收本就不该出现在该轴承位上的冲击载荷。既然不对中、润滑不良和振动排在 NSK 原因清单前列,那么在重复失效时不先解决这些问题,只换保持架,得到的往往只是件号不同的下一次失效。

第二,它通常不算重新设计。保持架选择一般只是订单上的一项规格,而不是更改轴承座或轴。SKF 的 Quiet Running 深沟球轴承同时提供冲压钢板和车制黄铜保持架,并说明其与标准深沟球轴承完全互换。正是这种互换性让保持架成为实用的调整手段:无需改动周围结构就能更换。

因此,保持架与本站另外两项独立讨论的选择并列。内部游隙、密封和保持架,是在标准轴承基础上设定的三项规格杠杆,而且彼此会相互影响。游隙和保持架都会受到温度影响,密封摩擦又会抬高温度。另两项请参阅轴承内部游隙密封轴承与防尘盖轴承对比

如果你正在为某个轴承位指定保持架,请把工作温度、润滑剂、转速和工作循环发给我们。安德轴承工程团队会给出保持架材料与引导方式建议,并确认该尺寸的供货情况。这比直接照搬标准保持架、等到使用后才发现问题可靠得多。

常见问题

轴承中的保持架是什么?

保持架把滚动体彼此隔开,避免相互摩擦,使其沿滚道均匀分布,并引导其通过非承载区。对于可分离轴承,它还把组件保持在一起,便于搬运和安装。保持架不承受轴承载荷。ISO 5593:2023 定义了相关术语,包括窗式保持架等结构。保持架、保持器和隔离器说的都是同一个部件。

轴承保持架由什么材料制成?

冲压或车制钢、冲压或车制黄铜、注塑聚酰胺(PA66 或 PA46),以及玻璃纤维增强 PEEK,涵盖了几乎所有量产保持架。SKF 给出的钢制保持架工作温度上限为 300 °C,黄铜为 250 °C。Koyo 的代号表还列出车制酚醛树脂保持架和碳钢销式保持架。

聚酰胺保持架能承受多高温度?

没有统一数字,这才是准确答案,并非回避问题。SKF 把玻璃纤维增强 PA66 的允许工作温度定义为:在所用润滑剂中可保证保持架至少 10 000 小时老化寿命的温度。因此,温度上限会随润滑剂侵蚀性变化。有两个固定边界:氨介质中上限为 70 °C;连续工作温度下限为 −40 °C,再低材料就会失去弹性。

轴承可以没有保持架吗?

可以。满装轴承取消保持架,以装入最多数量的滚动体。在 SKF 的 120 x 215 x 58 mm 圆柱滚子轴承对比中,满装 NCF 2224 V 的基本额定静载荷比带保持架 NU 2224 ECM 高 16.7%,但极限转速低 70%。基本额定动载荷几乎不变,因此真正的取舍是静载能力与转速。

什么会导致轴承保持架失效?

NSK 将保持架损伤归因于安装不良和不对中、搬运不当、较大力矩载荷、冲击和强烈振动、转速过高并突然加减速、润滑不良以及温升。选择其他保持架类型是其对策之一,但同时也要检查安装方法和润滑剂。在换用更强的保持架之前,应先排除这些上游原因。

不同制造商的保持架后缀含义相同吗?

不同,而且差异不只在字母,代号结构也不同。车制黄铜保持架在 SKF 中为 M,在 Koyo 中为 FY。SKF 把引导方式编码在同一个字母中,例如 M 表示钢球引导,MA 表示外圈引导;Koyo 则把引导方式放在代号中的另一个位置,用 PAQ3 表示。保持架代码必须按功能对应,绝不能逐字母替换。


简要总结

保持架不承受轴承载荷,却决定了大部分使用边界。记住四点:

  • 材料决定温度上限。 两种金属都有明确公布数值,聚酰胺则没有。钢 300 °C,黄铜 250 °C,PEEK 200 °C、但高速时限于 150 °C;聚酰胺要按其在特定润滑剂中的老化寿命评级。
  • 引导方式是第二项独立选择。 钢球引导、内圈引导和外圈引导对应不同的零件,摩擦、润滑需求和失效特征也不同。SKF 采用套圈引导是为了限制接触应力,而不是出于偏好。
  • 代码不能逐字母跨品牌替换。 SKF 把材料和引导方式合并在一个字母中,Koyo 则分列在两个位置。JEM 除保持架外还会改变游隙。
  • 保持架损伤是一种症状。 不对中、搬运、冲击、超速、润滑和温度都会造成损伤。换件之前先向上游追查原因。

把工作温度、润滑剂、转速和工作循环发给安德轴承工程团队,我们会针对所需尺寸给出保持架材料与引导方式建议。


关于作者

Jeff Li 专注于轴承工程与全球采购内容,并为安德轴承撰写技术文章。他直接服务汽车、重工业和可再生能源领域的 OEM 及售后市场采购人员。欢迎在 LinkedIn 上联系。

相关文章

参考资料

  1. ISO 5593:2023《滚动轴承——词汇》:定义窗式保持架等保持架术语,以及各制造商样本中采用的保持架结构。(访问日期 )
  2. SKF《保持架》:保持架材料及其工作温度上限、聚酰胺老化寿命,以及剖分式、卡入式、滚子引导和套圈引导保持架的设计原因。(访问日期 )
  3. SKF《深沟球轴承——代号体系》:保持架后缀 M、MA(S)、MB(S)、TN9、TN9/VG1561 和 JEM 的引导方式,以及 JEM 仅标于包装的说明。(访问日期 )
  4. SKF《圆柱滚子轴承》:满装滚子轴承装入最多数量的滚子,适用于极重径向载荷,但运行速度较低。(访问日期 )
  5. SKF NU 2224 ECM 产品数据:120 x 215 x 58 mm,C 520 kN,C0 630 kN,参考转速 3 400 r/min,极限转速 5 600 r/min。(访问日期 )
  6. SKF NCF 2224 V 产品数据:120 x 215 x 58 mm 满装结构,C 512 kN,C0 735 kN,参考转速 1 400 r/min,极限转速 1 700 r/min。(访问日期 )
  7. NSK《保持架损伤》:损伤状态、可能原因与对策,并以深沟球、角接触球、圆锥滚子和圆柱滚子轴承保持架为例说明。(访问日期 )
  8. NTN《球轴承与滚子轴承综合样本》第 2203 号:保持架的作用,以及按制造方法划分的冲压、车制和成形保持架。(访问日期 )
  9. Koyo(JTEKT)《轴承代号——轴承基础知识》:保持架材料与类型代码、PA 和 Q3 保持架引导代码,以及表示满装结构的 V 代码。(访问日期 )

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