作者：副总裁John Wallace，AST轴承
由Mike Santora编辑
在工业领域，电力工具，如从顶部猫气动工具砂光机这是高度工程化的减少工人的疲劳，提高生产效率和产品质量。它们还经常在其它类型的操作，例如，驱动（紧固件），钻孔，切割使用，成形，磨削，路由，抛光等等。
手持式电动工具在汽车到航空航天的许多行业中是司空见惯的。球轴承在这些工具的性能和可靠性中起着关键作用，并负责处理加载条件（径向和轴向），高速操作，低摩擦，低噪声和振动以及高可靠性。
电动工具的全球市场规模接近260亿美元(在美国约为110亿美元)。无绳电动工具是增长最快的部分，工业和专业市场超过消费者的需求。为消费者市场生产的产品通常价格较低，质量较低，并包含“现成”或属于“商品”类别的部件。
在工业领域，电动工具是高度工程化的减少工人的疲劳，提高生产效率和产品质量。它们常规地在所有类型的操作，诸如所使用的，驱动（紧固件），钻孔，切割，成形，砂磨，研磨，路由，抛光等等。
在工业领域，电动工具是高度工程化的减少工人的疲劳，提高生产效率和产品质量。它们常规地在所有类型的操作，诸如所使用的，驱动（紧固件），钻孔，切割，成形，砂磨，研磨，路由，抛光等等。
典型的工业旋转工具包括钻头，螺丝刀，螺母扳手，冲击扳手和驱动程序，磨床，砂轮机和抛光。电动发动机和压缩空气是最常见的类型的工厂环境中使用的权力来源。以下是短短的考虑在应用程序的设计思维轴承时作出。
轴承负荷：球轴承可以同时支持径向和轴向负荷，使他们的理想选择电动工具的需求。然而，由于具有相对浅的滚道的内部结构，主要的负载组件应该是径向的。在事件轴向载荷过高，推力轴承可以组合使用具有径向球轴承，以有效地支持这些负载。
噪音和振动：嘈杂和振动的工具将迅速为其操作员带来不适，特别是在运动和操作是重复的工厂或生产环境中。在滚珠轴承的情况下，噪音和振动与用于环和球的材料的质量直接相关，内部制造规范和紧凑的过程控制。
在这些应用中使用的轴承，应产生的电动机质量（EMQ）的噪音水平。EMQ标准不统一（中国除外，那里是一个国家标准），并从制造商到制造商而异，但EMQ评级表明它们适合用于电动马达使用。
从历史上看，电动机必须悄然地跑，很少或没有振动，并且这个术语是结果。制造商生产严格规格的轴承部件，采用各种技术来生产EMQ轴承。
精心制作的环具有近乎完美的几何形状。几何公差控制特征，如圆度，同心度，跑偏度和平行度。带有几何形状较差的环的轴承往往产生较低频率的噪声和振动。
滚道超精加工，以产生镜面状表面（其中的滚珠滚动轨道）。高品质的球也被使用，这意味着它们具有良好的几何形状，如被完美的球形。球滚道或具有差的表面光洁度倾向于产生较高频率的噪声和振动。
某些润滑剂也会影响噪音水平。这些手动工具中使用的较小的轴承需要“清洁”润滑脂。
生产EMQ轴承的制造商通常在最终润滑和包装之前使用专门设计的设备对轴承进行100％的噪声测试。
电动工具制造商必须正确指定并将预载装到电动工具中使用的轴承，以减少噪音和振动。轴承制造过程中的最后一个步骤之一是各个轴承部件的组装：外圈，内环，球和保持器（或球分离器）。当轴承组装时，必须具有控制量的内部间隙或环和球之间的松动。这在大多数承载目录中被称为径向播放。
在手动工具应用中，为了使一对轴承正常运行，必须消除这种内部间隙。通过一对轴承施加轴向载荷-为了去除自由的内部间隙-称为预紧力。
轴向预载的应用迫使球与滚道接触，建立接触角，这使得滚珠将滚动在均匀的圆周平面中旋转。预加载在高精度和高速电动工具应用中至关重要，速度可以高达60,000 rpm。
运行温度:手动工具的设计和制造必须使操作者能够长时间地使用它们。轴承必须正确安装，有适当的预紧力，有适当的润滑类型和润滑量，以便使运行温度降到最低。
轴承材料:所有轴承都应该使用由高纯度材料生产的部件制造。
密封是防止外部碎片进入轴承内部和保持润滑剂的最佳选择。最常用的轴承密封材料是丁腈橡胶。这种类型的密封通常采用丁腈橡胶粘接在钢嵌件上，钢嵌件固定在外圈的沟槽中。最高工作温度为240°F。
轴承套圈和球是最常见的SAE 52100铬钢制造。此直通硬化合金具有优良的疲劳强度和耐磨损性，并且是在非腐蚀环境最具成本效益的选择。
在手动工具中，轴承通常在外壳或外壳内得到很好的保护。但是，如果有暴露在潮湿或腐蚀侵蚀的风险，推荐使用类似于AISI 440C的马氏体不锈钢。400系列不锈钢提供了耐腐蚀和疲劳寿命的最佳组合。它具有良好的耐腐蚀性能，并具有细的、均匀分布的碳化物，因此比440C低噪音和振动水平。这种材料可以由制造商指定。
在一些情况下，由陶瓷材料，诸如氮化硅制作的球，是非常有益的。陶瓷球是重量很轻，高度抛光的，非磁性的，表现出高硬度和具有耐从大多数液体和化学品的侵蚀。陶瓷球大大提高了轴承的高速性能。钢戒指和陶瓷球轴承通常被称为混合轴承。虽然陶瓷球具有的有益功能令人印象深刻，他们通常不会在手持式电动工具的使用。
润滑:润滑剂的选择可能是最容易被设计师和工程师忽略的规格。轴承的寿命取决于适当的润滑类型和数量。
在大多数情况下，电动手动工具中使用的较小轴承是设备的寿命的润滑一次。有数以千计的润滑脂和油可用于在各种条件和环境中起作用。
选择润滑剂时的工作温度是主要考虑因素。温度直接影响基础油的粘度，反过来影响支持负载的能力。由于各种产品以及价格和可用性，在进行最终润滑剂选择之前，应咨询润滑专家和轴承制造商。
恶劣的环境:在许多工业环境中，电动工具(可能还有轴承)不断暴露在液体和各种类型的颗粒碎片中。在这些情况下应使用密封或屏蔽轴承。密封是防止外部碎片进入轴承内部和保持润滑剂的最佳选择。
最常用的轴承密封材料是丁腈橡胶。这种类型的密封通常采用丁腈橡胶粘接在钢嵌件上，钢嵌件固定在外圈的沟槽中。最高工作温度为240°F。这种类型的密封件的与所述内环在比金属屏蔽污染的环境提供更好的保护接触。然而，这导致扭矩的增加，降低了轴承的最大速度的能力，但在几乎所有情况下，是一家集设计折衷是为改善生活。
某些润滑剂和化学物质会与橡胶发生反应。除了丁腈橡胶和丁腈橡胶材料，其他材料可用于更高的温度和耐化学性。这些包括F特氟龙织物和Viton，具有良好的耐化学性和最高工作温度400°F。
如证明，有多种轴承选项来考虑到最佳的手动工具性能。鼓励工程师和设计师咨询轴承应用专家，以协助计算负载能力，轴承寿命，适合和组件公差，以及评估环境因素，以便正确指定轴承属性。
了下:承重提示
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