服务案例

主轴支持各种机械中的旋转元件。例如，在金属切削机床中，主轴轴承提供系统稳定性，以确保被加工工件的表面质量和精度。这种轴承必须具有高刚性和耐用性，才能承受机械载荷，而且它们还必须表现出低摩擦和高耐热性，以实现高速运行。

全球汽车和工业供应商舍弗勒最近帮助一家领先的机床制造商将其电机主轴的保修期延长了一倍，包括在保修期内提供无限的主轴小时数，方法是使用由 Vacrodur 制成的高速主轴轴承，一种新的高性能舍弗勒开发的滚动轴承钢。这家全球机床制造商能够设计出与传统主轴相比具有极高可靠性和更长使用寿命的电主轴，尤其是在困难的操作条件下。

一、主轴轴承通常使用哪些材料？

从历史上看，大多数应用都使用 100Cr6 滚动轴承钢。提高主轴轴承的速度能力和稳健性的努力涉及使用具有陶瓷滚动元件的混合轴承。

然而，就提高主轴轴承的性能而言，使用陶瓷滚动元件仅能走这么远。当机床制造商对其主轴进行检修和维修工作时，他们多次发现陶瓷球完好无损。与此同时，轴承套圈已经出现点蚀和裂纹等疲劳失效迹象

轴承座圈材料发展的下一步是高氮钢的开发，多年来，这是主轴制造商推动负载和速度能力边界的优质产品。但现在，工具的进一步进步——以及更高的吞吐量和正常运行时间要求——推动了对更坚固的主轴轴承的需求。

为了帮助解决这个新兴市场部分陶瓷球和轴承套圈之间的使用寿命差异，开发了一种名为 Vacrodur 的新型轴承钢。、

二、什么是 Vacrodur？

Vacrodur 是一种粉末冶金生产的高性能钢，经过特殊的多阶段热处理工艺，可形成具有无与伦比的均匀性的细晶粒结构。这种多阶段热处理工艺可产生 65 HRC 的极高硬度值，这使得轴承对碰撞和冲击载荷的敏感性低于 100Cr6 制成的轴承。如果润滑剂被污染，广泛的材料硬度会减少由外来颗粒滚压造成的初始损坏。

这种特殊的热处理工艺还赋予 Vacrodur 热稳定性。与 100Cr6 等传统滚动轴承钢不同，Vacrodur 的硬度不会降低——即使在超过 150°C 的温度下也是如此。在高达 400°C 的极高应用温度下，材料特性仍保持稳定。在润滑剂供应不足的情况下，由 Vacrodur 制成的主轴轴承的坚固性尤为明显。这种不希望的运行状态通常与滚动接触中的温度急剧升高有关，并导致硬度的显着降低。相比之下，Vacrodur 提供的热稳定性确保了大量的安全储备。

根据认证的测试程序，在良好的润滑条件下，使用 Vacrodur 可使使用寿命增加超过标准滚动轴承钢值的 13 倍。在涉及混合摩擦的测试中，这种使用寿命差异甚至进一步增加了 25 倍。在受控污染条件下，即润滑剂被矿物颗粒污染，使用寿命比以前的滚动轴承钢基准增加了 24 倍，舍弗勒自己的 Cronidur，是可以验证的。

三、Vacrodur 如何用于主轴轴承？

X-life 高速主轴轴承系列提供 M、HCM 和 VCM 性能变体——后者配备陶瓷滚动体和 Vacrodur 轴承圈。这些变体基于尺寸系列 70 和 719 以及 17 度和 25 度的标称接触角。新设计的一个关键开发目标是在广泛的运行参数范围内将轴承预紧力的变化保持在最低水平。这是因为轴承配置必须补偿轴和外壳之间发生的不同程度的热膨胀，甚至是轴承内圈因离心力在轴向和径向方向上的膨胀。球尺寸、滚道轮廓（密合）和接触角与径向内部游隙的具体协调产生了优化的解决方案。

润滑条件、污染物的进入、几何缺陷，当然还有载荷谱都会显着影响主轴轴承的使用寿命。正是这种不同影响因素的组合使轴承承受压力。Vacrodur 可以在这些工作条件下工作，比其他滚动轴承钢具有更高的弹性。

使用 Vacrodur 轴承，前面提到的客户能够将其主要机床主轴的保修保护加倍，而不会限制保修期内的工作小时数。这是可能的，因为大多数主轴故障通常可归因于磨损、润滑不足和轴承污染——恰恰是舍弗勒的 Vacrodur 主轴轴承代表了重大技术进步的条件。

其他类型机床主轴的设计者可以从这个案例研究中学到什么？

机床的技术水平在不断变化。工具和工艺需要比以往更高的主轴速度。对更高吞吐量的需求要求更高的负载和反映到主轴的进给率。从历史上看，机器的额定性能取决于主轴的局限性——这意味着更坚固的主轴可以生产出功能更强大的机床。

设计和使用得当的主轴应该可以提供多年的无故障服务。不幸的是，机床的操作环境通常很恶劣，有冷却液、切屑、污染物，并且偶尔会发生碰撞。Vacrodur 轴承可以使机器运行更长时间，即使在上述操作条件造成损坏之后也是如此。这允许维护团队在更方便的时候安排停机时间。

四、还有哪些其他应用可以受益于 Vacrodur 的性能？

主轴不仅仅存在于机床领域。特别是高速主轴，用于木工、复合材料制造、航空航天、医疗设备、泵、风扇、压缩机、涡轮增压器、陀螺仪、稳定器和许多类似的旋转系统。其中一些应用将传统轴承推向了极限。其中许多应用程序对生产至关重要，不能容忍因突然的灾难性故障而导致的意外停机。Vacrodur 轴承不仅可以延长机器的标称寿命，还可以在该寿命结束时提供一定的安全余量。

五、联系我们

让云科技-作为湖南地区知名品牌的工程轴承技术服务商及产品生产厂商，现已拥有两大自主品牌：让融（RANUR)、让云（RANUY )系列工程轴承，我们所做的一切只为时刻准备迎面解决更加严苛的运行工况及日益增长的市场需求，并及时掌握及应用如何提高产业可靠性及优化资产生命周期。

让融（RANUR)系列工程轴承是中国轴承高品质的保证，让融（RANUR)系列轴承拥有高精密的公差、设计独特的内部几何结构、高品质的工程轴承专用材料。

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