咨詢一下無內圈滾子軸承的軸材料選用

dayOGC

論壇上的貼子也都找了一遍，還是拿不定主意。按要求硬度要HRC58度以上，選軸承鋼很容易達到，但是軸實際是受彎矩，偶爾做擺動，啟動時有突然增大的大負載的軸，感覺對抗沖擊韌性還是要有一定要求的吧？

設計時許用彎曲應力按120Mpa左右設計，靜負載時軸承鋼應該是沒有問題，但能不能承受的住啟動時突然增大的負載?因為是起重設備，所以還是想要安全一點。選用40Cr的話，表面淬火好像硬度只能到HRC55度?差一點硬度影響大嗎，會影響軸承壽命嗎？

  G& A! A! T* X+ B# V% r* J軸只做偶爾的擺動，精度要求不是很高。其他方案，像是是氮化鋼，又或者表面度硬鉻，能達到使用要求嗎?軸只是幾個的樣品，還要考慮工藝盡量簡單一些，求各位大佬指點一下
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機器畫家

20Cr2Ni4A

jiangssli

感覺完全可以采用20CrMnTi或者20CrNiMo替代，滲碳崔侯后硬度，強度，韌性，疲勞性能都很好，而且制造也很容易。

dayOGC

jiangssli 發表于 2022-10-16 17:03
# |0 C0 Q5 e0 W/ ^( ?3 ^+ l3 m感覺完全可以采用20CrMnTi或者20CrNiMo替代，滲碳崔侯后硬度，強度，韌性，疲勞性能都很好，而且制造也很容 ...

* |  C4 n0 c+ E好的，謝謝，我查查這些，感覺型號好多，以前接觸的少
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dayOGC

機器畫家 發表于 2022-10-16 15:26
20Cr2Ni4A

好的，謝謝，我查查這個材料

東海fyh126

無內圈，說明負荷不大，45#表淬再磨。

dayOGC

東海fyh126 發表于 2022-10-17 08:15
% i$ c9 p! M; N0 l無內圈，說明負荷不大，45#表淬再磨。

負荷挺大的吧，但是尺寸受限，使用滑動軸承啟動力矩太大（手動操作），所以沒辦法，選的軸承理論靜載荷80KN，受力不到30KN，應該沒問題吧。不考慮45#是因為安全系數想要高一點
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dayOGC

dayOGC 發表于 2022-10-17 09:12
1 c% H; ~5 ^' ^" d# |負荷挺大的吧，但是尺寸受限，使用滑動軸承啟動力矩太大（手動操作），所以沒辦法，選的軸承理論靜載荷80 ...

45#表面淬火硬度到得了HRC58嗎？差了一點影響大嗎？45鋼是不是不能滲碳?
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dayOGC 發表于 2022-10-17 11:07
45#表面淬火硬度到得了HRC58嗎？差了一點影響大嗎？45鋼是不是不能滲碳?

45鋼屬中碳鋼，一般情況下不建議滲碳處理。而且即使調質，表面硬度達到58HRC也有困難。另外根據樓主提供的工況，載荷并不大，個人感覺并不需要十分糾結材料問題。
選型特殊之處就是既做軸，又要做軸承的滾道，與滾動體接觸，承受交變接觸應力。這個HRC58就是為了不影響軸承的疲勞壽命而選擇的最低硬度。
根據經驗公式（此處略），如果滾動接觸表面硬度值低于58HRC,額定動載荷的計算系數將會降低，所以就降低了軸承的承載能力，進而降低軸承的疲勞壽命。
綜上，建議樓主選擇軸承鋼類材料做軸，并綜合考慮軸類件的支承和抗彎、抗剪能力要求，選擇最終材料牌號以及合適的熱處理工藝。
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437145460

樓主的問題沒有說明軸的直徑大小，軸承的相關尺寸也不明，對不同尺寸的軸，選擇和材料是不一樣的，細軸用滲碳鋼，粗軸用55高碳鋼表面淬火。