對提高（gāo）整個行業可（kě）靠性的需求不斷增（zēng）加，這意味著工程師（shī）需（xū）要考（kǎo）慮設備的所有組件。軸承係統（tǒng）是機器中的關鍵部件，其故障可能會帶來災難性且代價高（gāo）昂（áng）的後果。軸承設計對可靠性（xìng）有重大影響，特別（bié）是在極端操作條件下，包括高溫或低（dī）溫，真（zhēn）空和腐蝕性（xìng）氣氛。本文概（gài）述了在具（jù）有挑戰性的環境中指定軸承時應考慮的注（zhù）意事項，以便（biàn）工程師可以確保其設備的高可靠性和出色（sè）的（de）長壽（shòu）命（mìng）性能。 　　軸承係統包括許多元件，例如包括滾珠，套圈，保持架和潤滑。標準軸承通（tōng）常無法承受嚴酷環境（jìng）的嚴酷考驗，因此（cǐ）需要特別考（kǎo）慮各個零件。最重要的元素是潤滑，材料和特殊的熱處（chù）理或塗層，通過仔（zǎi）細考慮每（měi）個因素，就可以（yǐ）最好（hǎo）地為應用配置軸承。
在高溫下運行
　　高溫應用（例如在航空航天工業中的致動係統中使用的（de）應用）可能（néng）會給標準軸承帶來挑戰。此外，隨著設備的（de）體積越來越小和功率密度的增加，設備中的溫度也在上升，這給平均軸承帶（dài）來了問題。
潤滑方式
　　潤滑（huá）是此（cǐ）處的重要（yào）考慮因（yīn）素。潤滑油具有最高的工作溫（wēn）度（dù），在該溫度下它們將開（kāi）始降解並迅速蒸發，從而導致軸承故障。通常將標準潤滑脂的最高溫度限製在120°C左右，某些常規的（de）高溫潤滑脂能夠抵抗高達180°C的溫度。
　　但是，對於需要更高（gāo）溫度的（de）應用場（chǎng）合，可以使用特殊的氟化潤滑脂，並且可（kě）以獲得超過250°C的溫度（dù）。在不（bú）可（kě）能進行液體（tǐ）潤滑的情況下，可以選（xuǎn）擇使用固體潤（rùn）滑，這樣即（jí）使在（zài）更（gèng）高（gāo）的溫度下也（yě）可（kě）以實現低速可靠的運行。在這（zhè）種（zhǒng）情況下，建議使用二硫化鉬，二硫化鎢，石墨或聚四氟乙烯作（zuò）為固體潤滑（huá）劑，因為它們可以忍受很高的溫度並持續更長的時間。
材料
　　當溫度超過300°C時，則需要特（tè）殊的環和球材料。AISIM50是一（yī）種高溫鋼，通常（cháng）被推薦使用，因為它在高溫（wēn）下表現出很高的（de）耐（nài）磨性和抗疲勞性。BG42是另一種高溫鋼（gāng），在300°C時具有良好的熱硬度（dù），通常被指（zhǐ）定使用，因為它具有很高（gāo）的耐腐蝕性，並且在極端溫度下也不易疲勞和磨（mó）損。
　　還需要高溫籠，它們可以（yǐ）用特殊的聚合物材料提供，包括PTFE，聚酰亞胺，聚酰胺-酰亞胺和聚醚（mí）-醚-酮。對於高溫（wēn）油潤滑係統，軸承保持架也可以由青銅，黃銅或（huò）鍍銀鋼製成。
塗（tú）層和熱處理
　　先進（jìn）的塗層和表麵處理技術可應用（yòng）於軸（zhóu）承，以（yǐ）消除摩擦，防止腐蝕並減少磨損，從而改善高溫（wēn）下的軸承性能。例（lì）如，鋼製保（bǎo）持架可以塗銀以提高性能和可靠性。在潤滑劑失效/缺（quē）乏的情況下，鍍銀的作用類似於固體（tǐ）潤滑劑，使軸承能夠在短時間內或緊急情況下繼續運行。
低溫下的可靠（kào）性
　　另一方麵，低溫對於標準軸承可能會造成問題。
潤滑方式
　　在低溫應用中，例如溫度在-190°C左右的低溫泵應用中，油潤滑（huá）會變得蠟狀，從而導致軸承故障。諸如MOS2或（huò）WS2之類的固體潤滑是提高可靠性（xìng）的理想選擇。此（cǐ）外，在這些（xiē）應用中，被泵送的介質（zhì）可以充當潤（rùn）滑劑，因（yīn）此需要對軸（zhóu）承進行特殊配置，以（yǐ）使用與介質良好配合的材料在（zài）這些低溫下（xià）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料，它是一種馬氏體（tǐ）經過淬火，高氮，耐腐蝕的鋼。還建議使用陶（táo）瓷球，因為它們具有出色的性能。該材料的固有機械性能意味著它們在惡劣的潤滑條件下也能提供出（chū）色（sè）的運行性能，並且更適合在低溫下可靠運行。
　　保持架材料（liào）也應選擇為盡可能耐磨，這裏的（de）好（hǎo）選擇包括PEEK，聚三氟氯乙烯和PAI塑料。
熱處理
　　環應經過特殊熱處理，以提高低溫下（xià）的尺寸穩定性。
內部設計
　　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隙，但是（shì）隨著溫度（dù）的降低，軸承部件會發生熱收縮，因（yīn）此徑向（xiàng）遊隙的量會減少。如果在運（yùn）行過（guò）​​程中徑（jìng）向遊隙減小到零，則將導致軸（zhóu）承故障。旨在用於低溫應用的軸承應設計成在（zài）室溫（wēn）下具有更大（dà）的徑向遊隙（xì），以便在低溫下具（jù）有可接受的工作徑向遊隙水平。
處理真空壓力
　　在超高真（zhēn）空環境中，例（lì）如在製造電子（zǐ）設備，半導體（tǐ）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製造環境中的致動設備。另一個典型的真空應用是渦輪（lún）分子（zǐ）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（zuò）。
潤（rùn）滑方式
　　在這些條（tiáo）件下潤滑（huá）是關鍵。在如此高的（de）真空度下，標準的潤滑脂會蒸發並脫氣，而缺乏有效的潤滑會導致軸承故障（zhàng）。因（yīn）此需要使用特殊的潤滑。對於高真空環境（低至約10-7mbar），可以使用（yòng）PFPE潤滑脂，因為它（tā）們（men）具有更高的耐蒸發性。對於（yú）超高真空環境（10-9mbar及以下），需要使用固體潤滑劑和塗料。
　　對於中等真空環境（大約10-2mbar），通過精（jīng）心設計和選擇（zé）特（tè）殊的真空潤滑脂（zhī），可（kě）以使軸承係統具有超過40,000小（xiǎo）時（約5年）的使用（yòng）壽命，並可以高速運行。實現。
耐腐蝕性能
　　打算在腐蝕性（xìng）環境中使用的（de）軸承需要特（tè）別配置，因為它們可能會暴露於酸，堿和鹽水（shuǐ）以及其他腐蝕性化學物質中。
材（cái）料
　　材料是腐蝕性環境的重要考慮（lǜ）因素。標準軸承鋼（gāng）容易腐蝕，導致（zhì）早期軸承故障。在這種（zhǒng）情況下，應考慮使（shǐ）用（yòng）帶陶瓷球的SV30環材（cái）料，因為它們具有很高的耐腐蝕性。實際上，研究表（biǎo）明，在鹽霧環境中，SV30材料的使用壽命比其他耐腐（fǔ）蝕鋼的（de）使用壽命長很多倍。在受控的鹽霧（wù）測試中，SV30鋼在經過1000小時的鹽霧測試後僅顯示出輕微的腐蝕跡象，並且在測試環上清楚（chǔ）地看到了SV30的高耐腐蝕性。特殊的陶瓷球材料（例如氧化鋯和碳化矽）也可以用於進一步提高軸承的耐腐蝕性物質。
從介質潤滑中獲得更多收益
　　最終的挑戰性環境是（shì）應用，其中介質充當潤滑劑，例如製冷劑，水或液壓油。在所（suǒ）有這些應用中，材料都是最重（chóng）要的考慮因素，並且（qiě）經常發現SV30–陶瓷混合軸承提供了最實用，理想（xiǎng）的解決方案。
結（jié）論
　　極端環境對標（biāo）準軸承提出了許多操作挑戰，從而導致它們過早失效。在這些應用中，應仔細配置（zhì）軸承，使其適合特定目的並提供出（chū）色的持久性能（néng）。為確保軸承的高可靠性，應特別注意潤滑，材料，表麵塗層和熱處理（lǐ）。