针对具有挑战性的应用优化轴承

新的轴承设计或在轴承部件上应用特殊的技术及涂层，可以优化轴承性能，以应对具有挑战性的应用，为客户的问题提供特殊的轴承解决方案，包括使用特殊法兰、轴和壳体等新设计特征，增加价值并提高轴承性能，通过将传统轴承材料替换为适用于高速、高温或恶劣工作环境的特殊材料来优化轴承性能，以及使用亚微米溅射涂层等表面涂层，进一步优化轴承性能。

有许多不同的设计特征和技术优化和提高轴承性能，以满足特别具有挑战性的（即高速、高温、高污染）应用，这些技术包括表面涂层、改变特定轴承部件的几何形状以及使用高性能替代品替代传统轴承材料等。

一、镀银金属保持架

在一些高速、高温应用中，钢保持架可以涂上银涂层，以提高润滑性能和可靠性，镀银提高了轴承的润滑性，使其更加坚固，在润滑油失效或不足的情况下，镀银涂层的作用就像一种固态、干燥的润滑油，允许轴承在短时间内或紧急情况下继续运行，应用实例包括航空航天发动机、发电机以及列车空调机组轴承等。

二、混合陶瓷轴承

对于高转速应用，用陶瓷（氮化硅）球代替钢球可以在多个方面从根本上改善轴承性能，由于陶瓷球比钢球轻得多，减少了离心力并改善了动态条件，同时其表面光洁度几乎完全光滑，因此其振动水平比传统钢球轴承低2至7倍，在较高的转速下，轴承的内部负载也会降低。

混合陶瓷轴承也可以在明显较低的工作温度下运行，与较低的质量相结合，允许运行转速提高40%至50%，较低的工作温度、减少轴承内部的热量积累有助于延长润滑剂的使用寿命，有时比传统钢球轴承长五倍，混合陶瓷轴承的应用实例包括高速真空泵、医疗手动工具、航空风扇和发电机等。

三、材料

可以选择最合适的轴承材料，以最大限度地提高轴承性能，特殊的套圈材料成功地应用于航空航天和非航空航天应用，结合了优异的耐腐蚀性、耐磨性以及比传统轴承钢承受更高动态载荷的能力，当与陶瓷球一起使用时，可以显著提高轴承寿命和性能。

套圈材料可针对特定应用进行优化，NSK使用的四种主要环材料是AISI 440C（耐腐蚀钢）、SAE 52100、AISI M50和Cronidur 30®，对于高温应用（最高345°C），常用AISI M50工具钢或特殊回火的Cronidur 30®钢，广泛应用于高温航空航天附件应用，如飞机上的排气阀系统。

Cronidur 30®是一种马氏体穿透硬化、高氮、耐腐蚀钢，也可以进行感应表面硬化，这种材料增强了耐腐蚀性，提高了疲劳寿命和耐磨性。

四、满装轴承

满装轴承充分利用了轴承内部空间，允许使用更多的球，大大提高了轴承负载，在填充凹口设计的情况下主要承受径载荷，在角接触设计的情况中主要承受轴向载荷，使用预紧的双列角接触轴承允许施加双向轴向载荷，应用范围从航空航天应用的高温阀、导弹尾翼支架和紧急接触轴承等。

五、亚微米涂层

表面处理在滚动轴承中的作用也变得越来越重要，因为轴承越来越小，但仍然需要更快地运行，在更高的温度下，承载有更高的负载，并在更长的时间内可靠地运行，先进的涂层和表面处理广泛应用于轴承中，即使在最恶劣的工作条件下，也能抵抗摩擦、防止腐蚀并减少磨损，轴承有更高的功率密度、更好的性能、更可预测的轴承性能（尤其是在恶劣环境中）、更低的运行成本以及更长的服务间隔。

多层亚微米（溅射）涂层可用于增强轴承表面的物理和摩擦学特性，这种技术的成功依赖于通过在不同材料之间产生渐变或扩散界面来避免不同的层，诸如镍或铜的键合层经常用于提高软膜与硬或钝化衬底的粘附性。

如果需要，可在轴承套圈和滚动元件的内外表面上涂覆亚微米涂层，例如，二硫化钼（MOS2）或二硫化钨（WS2）可以溅射涂覆到轴承部件的表面上，以使轴承在恶劣环境中的行为更加可预测。

六、特殊聚合物

在一些高转速应用中，滚珠分离器或保持架可以用特殊的聚合物材料提供，这些部件用油真空浸渍，以延长轴承的寿命，当真空浸渍时，特殊聚合物材料以受控的方式保留油，应用实例包括用于高速飞行器陀螺仪的轴承，其他特殊聚合物可用于高速恶劣环境，其中的轴承需要高耐化学品并耐热腐蚀。