咨询一下无内圈滚子轴承的轴材料选用

dayOGC

论坛上的贴子也都找了一遍，还是拿不定主意。按要求硬度要HRC58度以上，选轴承钢很容易达到，但是轴实际是受弯矩，偶尔做摆动，启动时有突然增大的大负载的轴，感觉对抗冲击韧性还是要有一定要求的吧？
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设计时许用弯曲应力按120Mpa左右设计，静负载时轴承钢应该是没有问题，但能不能承受的住启动时突然增大的负载?因为是起重设备，所以还是想要安全一点。选用40Cr的话，表面淬火好像硬度只能到HRC55度?差一点硬度影响大吗，会影响轴承寿命吗？
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轴只做偶尔的摆动，精度要求不是很高。其他方案，像是是氮化钢，又或者表面度硬铬，能达到使用要求吗?轴只是几个的样品，还要考虑工艺尽量简单一些，求各位大佬指点一下

机器画家

20Cr2Ni4A

jiangssli

感觉完全可以采用20CrMnTi或者20CrNiMo替代，渗碳崔侯后硬度，强度，韧性，疲劳性能都很好，而且制造也很容易。

dayOGC

jiangssli 发表于 2022-10-16 17:03
感觉完全可以采用20CrMnTi或者20CrNiMo替代，渗碳崔侯后硬度，强度，韧性，疲劳性能都很好，而且制造也很容 ...

好的，谢谢，我查查这些，感觉型号好多，以前接触的少

dayOGC

机器画家 发表于 2022-10-16 15:26
20Cr2Ni4A

( l; m/ A' L) Z/ E( ?8 L: `好的，谢谢，我查查这个材料
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东海fyh126

无内圈，说明负荷不大，45#表淬再磨。

dayOGC

东海fyh126 发表于 2022-10-17 08:15
无内圈，说明负荷不大，45#表淬再磨。

9 ]- }/ T9 ~! ]& _负荷挺大的吧，但是尺寸受限，使用滑动轴承启动力矩太大（手动操作），所以没办法，选的轴承理论静载荷80KN，受力不到30KN，应该没问题吧。不考虑45#是因为安全系数想要高一点
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dayOGC

dayOGC 发表于 2022-10-17 09:12
负荷挺大的吧，但是尺寸受限，使用滑动轴承启动力矩太大（手动操作），所以没办法，选的轴承理论静载荷80 ...

; Q4 x- H- @2 k45#表面淬火硬度到得了HRC58吗？差了一点影响大吗？45钢是不是不能渗碳?

wsznq

dayOGC 发表于 2022-10-17 11:07
45#表面淬火硬度到得了HRC58吗？差了一点影响大吗？45钢是不是不能渗碳?

, d' d: v! u% W9 n0 j) [45钢属中碳钢，一般情况下不建议渗碳处理。而且即使调质，表面硬度达到58HRC也有困难。另外根据楼主提供的工况，载荷并不大，个人感觉并不需要十分纠结材料问题。
9 L$ z! J: p# G( z- h选型特殊之处就是既做轴，又要做轴承的滚道，与滚动体接触，承受交变接触应力。这个HRC58就是为了不影响轴承的疲劳寿命而选择的最低硬度。
根据经验公式（此处略），如果滚动接触表面硬度值低于58HRC,额定动载荷的计算系数将会降低，所以就降低了轴承的承载能力，进而降低轴承的疲劳寿命。
) D0 P2 f% z/ I# \8 W  z0 S综上，建议楼主选择轴承钢类材料做轴，并综合考虑轴类件的支承和抗弯、抗剪能力要求，选择最终材料牌号以及合适的热处理工艺。

437145460

楼主的问题没有说明轴的直径大小，轴承的相关尺寸也不明，对不同尺寸的轴，选择和材料是不一样的，细轴用渗碳钢，粗轴用55高碳钢表面淬火。