低溫機械環(huán)境(-50℃ 至 -200℃)對軸承材料和潤滑性能提出了嚴(yán)格要求，常見應(yīng)用包括液氮設(shè)備、低溫冷凍機、極地工程、航天航空及深海探測設(shè)備。在低溫環(huán)境下，軸承需要保持低溫韌性、抗脆裂性、低摩擦力和穩(wěn)定潤滑性能。
1. 材質(zhì)選擇
在極端低溫環(huán)境下，普通軸承鋼(如 GCr15)容易脆化，因此通常選用以下特殊材料：
●不銹鋼軸承(9Cr18、AISI 440C、AISI 304、AISI 316)
○具有較好的低溫韌性和抗腐蝕能力，適用于低溫冷凍機、食品加工及制藥設(shè)備。
●氮化硅陶瓷軸承(Si3N4)
○具備極低的膨脹系數(shù)和出色的耐低溫性，在-200℃下仍保持良好的機械性能，適用于航天、深空探測、低溫超導(dǎo)設(shè)備。
●低溫合金鋼(Maraging Steel、18Ni250)
○具備高強度和良好的低溫韌性，適用于極地環(huán)境、深海設(shè)備。
2. 結(jié)構(gòu)優(yōu)化
低溫環(huán)境下，材料熱脹冷縮差異較大，軸承可能出現(xiàn)間隙變化或卡死，因此需要特殊結(jié)構(gòu)設(shè)計：
●預(yù)留適當(dāng)游隙(C3、C4 級游隙)，避免因低溫收縮導(dǎo)致軸承過盈過大而卡死。
●采用耐低溫保持架材料(如 PTFE、PEEK 或不銹鋼)避免塑性變形。
●選用密封式軸承，防止低溫冷凝水或冰晶進入影響運轉(zhuǎn)。
3. 低溫潤滑
普通潤滑油在低溫環(huán)境下容易凝固或失去流動性，因此應(yīng)選用低溫潤滑脂或干膜潤滑：
●全氟聚醚油脂(PFPE，如 Krytox、Barrierta)，適用于-70℃ 至 -200℃ 工況。
●低溫硅基潤滑脂(Silicone-based Grease)，適用于低溫冷凍設(shè)備。
●固體潤滑(MoS?、氟化石墨)，適用于極端低溫、真空或深冷環(huán)境。
總結(jié)
低溫機械環(huán)境下，推薦使用不銹鋼、氮化硅陶瓷或低溫合金鋼軸承，并搭配低溫耐候潤滑脂和優(yōu)化的游隙結(jié)構(gòu)，確保軸承在極端環(huán)境下運行穩(wěn)定。典型應(yīng)用包括液氮系統(tǒng)、低溫制冷、極地探測和航天器，合理選型可顯著提升軸承壽命和設(shè)備可靠性。本文內(nèi)容是上隆自動化零件商城對“軸承”產(chǎn)品知識基礎(chǔ)介紹的整理介紹，希望幫助各行業(yè)用戶加深對產(chǎn)品的了解，更好地選擇符合企業(yè)需求的優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品，解決產(chǎn)品選型中遇到的困擾，如有其他的疑問也可免費咨詢上隆自動化零件商城。
