深沟球轴承保持架形状最优化的低摩擦力矩研究

        深沟球轴承具备以下优点：能承受径向载荷与双向的轴向载荷、低摩擦力矩、低噪声、低成本等，所以作为汽车、工业机械用轴承获得广泛应用。近年来，世界各国颁布、执行了汽车的油耗法规，今后会进一步收紧油耗法规限值。此外，在工业机械领域也在推进节能化，要求这些领域所用深沟球轴承进一步降低摩擦力矩。
        滚动轴承摩擦力矩起因于润滑剂的搅拌阻力、滚动黏滞阻力、球自旋及差动滑动等导致的滑动摩擦阻力以及球与保持架之间的滑动摩擦阻力。为降低润滑剂的搅拌阻力及滚动黏滞阻力，润滑剂的低黏度化是有效的，近年来学者们开展了大量研究。不过这类方法虽可实现低摩擦力矩化，但许多情形下会降低寿命等其他性能。
        深沟球轴承多使用润滑脂润滑，以往通过改善润滑脂推进了轴承低摩擦力矩化，不过仅通过改善润滑脂来降低摩擦力矩也是有限度的。本文介绍为降低脂润滑深沟球轴承摩擦力矩进行轴承内部润滑脂行为的可视化，获得使脂润滑条件下所用保持架形状最优化的指南。通过开发既降低润滑脂剪切阻力及搅拌阻力，又对其他性能无影响的新结构保持架，实现了低摩擦力矩化技术。
1  新保持架开发的基础试验
1.1 试验轴承
        为研究保持架对摩擦力矩的影响，采用汽车、工业机械用具有非接触式密封的普通深沟球轴承作为试验轴承，其尺寸规格见表1。
        作为试验轴承使用的常规深沟球轴承近年来主流使用冠状树脂保持架，如图1所示。