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滾子軸承在轉動過程中會在滾動體與保持架之間產生較大的沖擊載荷，導致應力集中分布在保持架橫梁的彎折位置，誘發保持架裂紋的萌生與擴展，影響軸承性能與壽命。

滾子軸承在轉動過程中會在滾動體與保持架之間產生較大的沖擊載荷，導致應力集中分布在保持架橫梁的彎折位置，誘發保持架裂紋的萌生與擴展，影響軸承性能與壽命。

基于ABAQUS的滾子軸承保持架橫梁裂紋擴展仿真分析Cliff_Shi 重慶大學 4000441. 摘要 滾子軸承在轉動過程中會在滾動體與保持架之間產生較大的沖擊載荷，導致應力集中分布在保持架橫梁的彎折位置，誘發保持架裂紋的萌生與擴展，影響軸承性能與壽命。

LPB—— 輕金屬制實體窗型保持架，內圈引導（推力滾子軸承為軸引導）。 M ， M1—— 黃銅實體保持架。 MA—— 黃銅實體保持架，外圈引導。 MAS—— 黃銅實體保持架，外圈引導，帶潤滑槽。 MB—— 黃銅實體保持架，內圈引導（推力調心滾子軸承為軸圈引導）。 MBS—— 黃銅實體保持架，內圈引導，帶潤滑槽。 MP—— 黃銅實體直兜孔保持架。

對在高速運轉條件下的圓錐滾子軸承的結構給予改進，將滾子引導的L型沖壓保持架改為套圈擋邊引導的Z型保持架； ②軸承高速旋轉時，兜孔間隙（保持架放置滾珠的孔與滾珠之間的間隙）大的軸承其保持架振動振幅遠大于兜孔間隙小的保持架振動振幅，所以兜孔間隙取值尤為重要； ③要注意盡量減小徑向游隙； ④盡量提高保持架制造精度，改善保持架表面質量，將有利于減小滾動體與保持架發生碰撞與摩擦，

在不同皮帶徑向力和轉速下采集的裝有鋼保持架C3游隙軸承和工程塑料保持架C3游隙軸承的電動機噪聲頻譜如圖5所示，鋼保持架軸承的噪聲要高于工程塑料保持架。

ANSYS Workbench仿真源文件 2025R1版本

隨著剝落的擴展，剝落異物進入保持架兜孔中，導致保持架運轉阻滯并產生附加載荷，加劇了保持架的磨損，如此惡化的循環作用，便可能造成保持架斷裂。b. 潤滑不良主要指軸承運轉處于貧油狀態，易形成粘著磨損，使工作表面狀態惡化，粘著磨損產生的撕裂物易進入保持架，使保持架產生異常載荷，有可能造成保持架斷裂。c.外來異物的侵入是造成保持架斷裂失效的常見模式。

2.2、全陶瓷或混合陶瓷軸承 陶瓷軸承一般可以承受很高的溫度，極限溫度可以達到1200。 但是只有陶瓷保持架、石墨保持架或無保持架的情況下可以達到，混合陶瓷軸承（鋼制內外圈和陶瓷球）的耐溫則較低，如果搭配鋼制保持架只能達到600的極限溫度，但是由于陶瓷球的硬度高，重量輕。

結論：滾動軸承在無預負載或低于最小負載要求的條件下工作，滾子組件打滑，滾子與滾道、保持架摩擦，使運動面粗糙度提高、保持架兜孔磨損，從而金屬與金屬之間互相接觸、由全油膜潤滑變為邊界潤滑。由于軸承運動部件之間的碰擦，激起軸承部件的固有頻率，因固有頻率和支撐剛度相關，不同的接觸位置，微觀支撐剛度不同，故在2000-5000hz附近會產生一系列密集的峰值，呈現出潤滑不良的特征。

研究表明，振動程度隨著軸承直徑的增加而增大，直徑每增加5mm，振動約增大（1～2）dB，并且軸承噪聲隨著滾動體直徑的增加而增大，球軸承產生的噪聲要低于滾子軸承。軸承保持架的結構和材料也是影響軸承噪聲的主要因素，一般非金屬保持架產生的噪聲低于金屬保持架。

5保持架新能源汽車驅動電機高速軸承采用耐高溫（≥180℃）工程塑料保持架，中低速軸承采用SPCC保持架，保持架具有良好的高速性能和低的噪音性能。 6軸承精度新能源汽車驅動電機軸承精度等級均達到P6水平，內部參數可達到P5，具有極高的旋轉穩定性及低噪音性能（噪音等級可達Z3組）。

根據套圈有無擋邊，可以分有NU、NJ、NUP、N、NF等單列軸承，及NNU、NN等雙列軸承。內圈或外圈無擋邊的圓柱滾子軸承，其內圈和外圈可以向軸向作相對移動，所以可以作為自由端軸承使用。在內圈和外圈的某一側有雙擋邊，另一側的套圈有單個擋邊的圓柱滾子軸承，可以承受一定程度的一個方向軸向負荷。一般使用鋼板沖壓保持架，或銅合金車制實體保持架。

保持架： 保持架在軸承內部受到往復應力，正常情況下也會出現疲勞，同時在工況變動的時候，保持架也會受到額外的負荷。但正常情況下，保持架所受的負荷與滾動體和滾道比起來，都會小很多。因此一般正常情況下，保持架的疲勞壽命都會超過軸承。（非正常工況需要額外考慮。）

表3 球軸承保持架主要種類 球軸承保持架種類 特性 沖壓焊接鋼制保持架 深溝球標準保持架，適用于高溫，不適用偏心應用 尼龍保持架 最高工作溫度120℃，瞬時150℃，無腐蝕，自潤滑，有較好的耐磨性，抗大部分溶劑與潤滑脂

軸承是機械設備中不可或缺的零部件，軸承的主要功能是支撐機械旋轉，降低運動過程中的摩擦系數，保證回轉精度，減少能源消耗。軸承主要承受徑向載荷和軸向載荷。軸承主要分為滾動軸承和滑動軸承。滾動軸承是通過滾動體的滾動減少摩擦，而滑動軸承是根據滑動體的滑動來承受軸的轉動。 軸承的基本結構包括內圈、外圈、滾動體和保持架。

保持架和軸承套圈之間的摩擦也是滑動摩擦（根據保持架形式的不同）。 Mdrag：滾動軸承運轉時的拖曳損失帶來的摩擦轉矩（阻轉矩）。如果滾動軸承運轉于油池中的時候，當軸承運轉的時候，會攪拌油池中的潤滑油帶來拖曳損失。事實上，對于油脂潤滑的滾動軸承，也存在相應的拖曳損失。當油脂添加得當的時候，這個拖曳損失很小，因此不會影響摩擦而帶來不良溫度上升。

1、脂潤滑（1）軸承座內潤滑脂的填充量軸承座內潤滑脂的填充量，根據軸承轉速，軸承座構造、空問容積、潤滑脂牌號、使用環境的氣體而異。小允許溫度上升的機床主軸用軸承等，要少填充潤滑脂，一般大致標準如下。首先，將潤滑脂填滿軸承內部，此時，保持架引導而也要塞進潤滑脂。然后，對軸承座內部軸及軸承之外的空問容積按以下量填充潤滑脂。

5、滿裝滾動體軸承 full complement bearing 無保持架的軸承，每列滾動體周向間的間隙總和小于滾動體的直徑并盡可能小，以使軸承有良好的性能。 6、角接觸軸承 angular contact bearing 公稱接觸角大于0°而小于90°的滾動軸承。