對提高整個行業可靠（kào）性的需求不斷增加，這（zhè）意味著工程師需要考慮設（shè）備的所有組件。軸承係統是機器中的關（guān）鍵部（bù）件（jiàn），其（qí）故障可能會帶來（lái）災難性且代價高昂的後果。軸承設計對可靠（kào）性有重大影（yǐng）響，特別是在極（jí）端操作條件下，包括高溫或低溫，真空和腐蝕性氣氛。本文概述了在具有挑戰性的環境中指定軸承時應考慮的注意事項，以便工程師可以確保其設備的高可（kě）靠性和出色的長壽命性能。 　　軸（zhóu）承（chéng）係統包括（kuò）許多元件，例如包（bāo）括滾珠，套圈，保持架和（hé）潤滑。標準（zhǔn）軸（zhóu）承通（tōng）常無法承受（shòu）嚴酷環境的嚴酷考驗，因此需要特別考慮各個零件。最重要的元素是潤滑，材料（liào）和特殊的熱處理或（huò）塗層，通過仔細考慮（lǜ）每個因素（sù），就可以（yǐ）最好地為應用（yòng）配置軸承。
在高溫下運（yùn）行
　　高溫應用（例如在航空航天工業中的致動係統中使用（yòng）的應用）可能會給標（biāo）準軸承（chéng）帶來挑戰。此外（wài），隨著設（shè）備的體積越來越小（xiǎo）和功率密度的增加（jiā），設備中的溫度也在上升，這（zhè）給平均軸承帶來了問題。
潤滑（huá）方式
　　潤滑（huá）是此處的重要考慮（lǜ）因素。潤滑油具有最高的工作溫（wēn）度，在該溫度下它們將開始降解並迅速蒸發，從而導致（zhì）軸承故障。通常（cháng）將標準潤滑脂的（de）最高溫度限製在120°C左右，某些常規的高溫潤（rùn）滑脂能夠抵抗高達180°C的溫（wēn）度。
　　但是（shì），對於需（xū）要更高溫度的應（yīng）用場合，可以使用特殊（shū）的（de）氟化潤（rùn）滑脂，並且可以獲得超過250°C的溫度。在不可能進行液（yè）體潤滑的情況下，可以選擇（zé）使用固體（tǐ）潤滑，這（zhè）樣即使在更高的溫度下也可（kě）以（yǐ）實現低速可靠的運行。在這（zhè）種情況下，建議使用二硫化（huà）鉬，二硫（liú）化鎢，石墨或聚四氟（fú）乙烯作為固體潤滑劑，因為它們可（kě）以忍受很（hěn）高的溫度並持續（xù）更長的時間（jiān）。
材料
　　當溫度超過300°C時，則需要特（tè）殊（shū）的環和球材料。AISIM50是一種高溫鋼，通常（cháng）被推薦使用（yòng），因為它在高溫下表現出（chū）很高的耐磨性和抗疲勞性。BG42是另一種高溫鋼，在300°C時具有良好的熱（rè）硬度，通常被指定使用，因為它（tā）具（jù）有（yǒu）很高的（de）耐腐（fǔ）蝕性，並且在極端溫度下也不易疲勞（láo）和磨損。
　　還需要高溫籠，它（tā）們（men）可以用特殊的聚合物（wù）材料提供，包括（kuò）PTFE，聚酰亞胺，聚酰胺-酰亞胺和（hé）聚（jù）醚-醚-酮。對於（yú）高溫油潤滑係統，軸承保持架也可以由青銅，黃銅（tóng）或鍍銀（yín）鋼製（zhì）成。
塗層和熱處理
　　先進的塗層和表（biǎo）麵處理技術可應用於軸（zhóu）承，以消除摩擦（cā），防（fáng）止腐蝕並減少磨損，從而改善高溫下的軸承性能。例如，鋼製保持架可以塗銀以提高性能和可靠性。在潤滑劑失效/缺乏的情況下（xià），鍍銀的作用類似於固體潤滑劑，使軸承能夠（gòu）在短時間內或緊急情況下繼（jì）續運行。
低（dī）溫下的可靠性
　　另一方麵，低溫對於標準軸承可（kě）能會造成問題。
潤滑方式
　　在低（dī）溫（wēn）應用中，例（lì）如溫度在-190°C左右的（de）低（dī）溫（wēn）泵應用中，油潤滑會（huì）變得蠟（là）狀，從而導致軸承故障。諸如MOS2或WS2之類的固體潤滑是提高可靠性的理想選擇。此外，在這（zhè）些應（yīng）用中，被（bèi）泵送（sòng）的介質可以充當（dāng）潤滑劑，因（yīn）此需要對軸承進行（háng）特殊配置，以使（shǐ）用（yòng）與介質良好配合的材料在這些低溫下運行。
材料
　　SV30®是可用於改善軸承疲勞壽命和耐磨性的一種材（cái）料，它是一種馬氏體經過淬火，高氮，耐腐蝕的鋼。還建議（yì）使用陶瓷球，因為它們具有出色的性能。該材（cái）料的固有機（jī）械性能意味著它們在惡劣的潤滑條件下也能提供出色的運行性能，並且更適合在低溫下可靠運行。
　　保持架材料（liào）也（yě）應選擇為盡可能耐磨，這裏（lǐ）的好選擇包括PEEK，聚三氟（fú）氯乙烯和PAI塑料。
熱處理（lǐ）
　　環應經過特殊熱處理，以提高低溫下的尺寸（cùn）穩定性。
內部（bù）設計
　　低溫工作（zuò）的另一個考慮因素是軸承的內部（bù）設計。軸承被設計成具有一定程度的徑向遊（yóu）隙，但是（shì）隨著溫度的降低，軸承部件會發生熱收（shōu）縮（suō），因（yīn）此徑向遊隙的量會減少。如果在運行過​​程（chéng）中徑向遊隙減小到零，則將導致軸承故障。旨在用於低溫應用的軸承應設計成在室溫（wēn）下具有更大的（de）徑向遊（yóu）隙，以便在（zài）低溫下具有可接受（shòu）的工作徑（jìng）向遊隙水平。
處理真空壓力
　　在超高真空環境中，例（lì）如在製造電子設備，半導體和LCD中存在的環境中，壓力可能低於10-7mbar。超（chāo）高真空軸承通常用於（yú）製造環境中的致動設備（bèi）。另一（yī）個典（diǎn）型（xíng）的真空應用是渦輪分子泵，可在製造環境中產生真空。在後一種應用中，經常需要軸承高速工作。
潤滑方式
　　在這些條件下潤滑是（shì）關鍵。在如此高的真空度（dù）下，標（biāo）準的潤滑脂會蒸（zhēng）發並脫氣，而缺乏有效的潤滑會導致軸承故障。因此需要使用特殊的潤滑。對於高真（zhēn）空（kōng）環境（低（dī）至約10-7mbar），可以使用PFPE潤滑脂，因為它們具有更高的耐（nài）蒸發性。對於超高真空環境（10-9mbar及以下），需要使用固體潤滑劑和（hé）塗料。
　　對於中等真空環境（大約10-2mbar），通過精心（xīn）設計和選擇特殊（shū）的真空潤滑脂，可以使軸承係統具有超過40,000小（xiǎo）時（約5年）的使用壽命（mìng），並可以高速運行。實現。
耐腐蝕（shí）性能
　　打算在腐蝕性環境中使用的軸承需要特別配置，因為它們可能會暴（bào）露於酸，堿和鹽（yán）水以及其他腐蝕性化學物質中。
材料
　　材料是腐蝕性環境的（de）重要考（kǎo）慮（lǜ）因（yīn）素。標準軸承（chéng）鋼容易腐蝕，導致早期軸承（chéng）故障。在這種（zhǒng）情況下，應考慮使用帶陶瓷球的SV30環材（cái）料，因為它們具有很高的耐（nài）腐蝕性。實際上，研究表明，在鹽霧環境中，SV30材料的使用壽命比其他（tā）耐腐蝕鋼（gāng）的使用壽命長很多倍。在（zài）受控的鹽霧測試中，SV30鋼在經過1000小時的鹽霧測試（shì）後（hòu）僅顯示出輕微（wēi）的腐蝕跡象，並且在測試環上清楚地看到了（le）SV30的高耐腐蝕性（xìng）。特殊的陶瓷球材料（例如氧化鋯和碳化矽（guī））也可以用於（yú）進一步提高軸承的耐腐蝕性物質。
從介質潤滑中獲得更多（duō）收益
　　最（zuì）終的挑戰性（xìng）環境是應用，其中介質（zhì）充當潤滑（huá）劑，例如製冷劑，水或液壓（yā）油。在所有（yǒu）這些應用中，材料都是最重要的考慮因素，並（bìng）且經常發現SV30–陶瓷混合軸（zhóu）承提供了最實用，理（lǐ）想的解決方案。
結論
　　極端環境對（duì）標準軸承（chéng）提出了許多操作挑戰（zhàn），從而導致它們過早失效。在這些應用中，應仔細配置軸承，使其（qí）適合特定目的並提供出（chū）色的持久性能。為確保軸承的高可靠性，應特別注意潤滑，材料，表（biǎo）麵（miàn）塗（tú）層和熱處理。