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近年來，以新能源驅動電機軸承為代表的高溫、高速應用工況，對軸承的使用性能提出了更高的要求，制造難度也大大增加。

軸承的應用特點主要包括：

1）長壽命。壽命要求由原來的8年10萬公里，提高到10年30萬公里（油潤滑軸承要求達到80萬公里）。

2）高轉速。乘用車最常用的驅動電機轉子支承軸承6206-2RS、6207-2RS等，平均轉速由原先的12000r/min，提升到16000r/min，最新又提出24000r/min的要求；以特斯拉、比亞迪為代表的電動汽車的應用轉速已經(jīng)達到20000r/min，dm·n值超過了110萬，達到極限轉速的3倍以上。

3）急加速，百公里加速由原來的20～30s提高到2～3s。

4）大沖擊力，最高可達30g。

5）高密封性能要求，防漏脂、防水、防微塵等密封性能要求高。

為滿足軸承的這些要求，與以往同類軸承相比，需具備較高的精度，較低的振動及噪聲，較低的摩擦力矩，耐沖擊，良好的密封性能等等。因此，在高速軸承研發(fā)中，需要對結構、保持架、潤滑脂、密封圈、試驗技術等進行全方位的優(yōu)化，其中保持架設計問題是其中的一個關鍵因素，下面重點針對創(chuàng)新型高溫、高速深溝球軸承高速保持架的開發(fā)和試驗進行分析和說明。

保持架的受力情況

深溝球軸承保持架結構主要有浪形、S形、冠形，根據(jù)不同的應用工況、材質，設計結構細節(jié)上有多種變化。隨著高速深溝球軸承的研發(fā)，單從保持架材質看，近年來，dm·n值超過65萬以上的深溝球軸承已經(jīng)很少使用鋼制保持架，多采用工程塑料保持架，主要考慮的影響因素包括：高速下保持架的離心力、強度、振動和磨損等。工程塑料保持架自身重量輕，振動?。ㄝ^鋼制保持架振動值低2～3dB以上），耐沖擊等優(yōu)點，已經(jīng)廣泛應用于電機深溝球軸承中，特別是高速電機深溝球軸承。

通常，保持架被看作一個受復雜力系作用的剛體，受力主要包括：

1）保持架與滾動體相互作用面上的沖擊力和摩擦力；

2）保持架與套圈引導擋邊接觸表面的法向力和摩擦力（假定擋邊引導保持架）；

3）高速運動的離心力；

4）保持架質心不平衡引起的力；

5）重力；

6）保持架慣性力；

7）保持架與潤滑劑的滾動粘滯阻力和攪拌阻力。

由于冠形塑料保持架（圖1）單邊開口，質心偏離（不可避免）鋼球運轉中心橫截面。高速運轉時，由于離心力、接觸角等的變化，鋼球和滾道之間會產(chǎn)生差動、自旋、陀螺等復雜運動，這些運動勢必會對保持架造成劇烈的碰撞，加劇保持架的磨損、發(fā)熱及變形。一方面，這些運動會對保持架兜孔底部產(chǎn)生高頻擺動扭曲，再加之保持架兜孔底部相對較薄弱（軸承內部空間所限）和高溫時材料變軟的影響，可能造成保持架兜孔底部的斷裂。另一方面，由于這種質心的不對稱和差動滑動、自旋滑動、陀螺滑動等導致的高溫，以及長期處于電機的高溫運行環(huán)境中，可能導致保持架爪口變軟、變形；高速運轉時，保持架有向底部方向（爪口的反方向）頂出的趨勢，速度越高、產(chǎn)生的溫升越高，這種風險越大，可能導致保持架失去引導而致使軸承失效。