保持架是滾動(dòng)軸承的重要零件之一，其基本作用是：使軸承在運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中保持滾動(dòng)體沿軸承周向均勻分布并引導(dǎo)滾動(dòng)體在正確的滾動(dòng)軌跡上滾動(dòng)。

在普通應(yīng)用場(chǎng)合，傳統(tǒng)的金屬?zèng)_壓保持架占主導(dǎo)，而在高溫、高速、低噪聲及長(zhǎng)壽命應(yīng)用領(lǐng)域，則以實(shí)體保持架為主。根據(jù)使用工況的不同，實(shí)體保持架中又分為金屬保持架、酚醛樹(shù)脂保持架及塑料保持架。金屬實(shí)體保持架與酚醛樹(shù)脂保持架的加工工藝、加工設(shè)備及裝配比較復(fù)雜，由于生產(chǎn)成本較高，適用于單件和小批量生產(chǎn)。塑料保持架采用模具注塑成形加工，生產(chǎn)工藝相對(duì)簡(jiǎn)單，成本較低，適用于大批量生產(chǎn)。

一、工程塑料保持架特點(diǎn)和分類

工程塑料主要有：以聚酰胺樹(shù)脂為材質(zhì)采用玻璃纖維增強(qiáng)的聚酰胺66（PA66-GF25，PA66-GF10）、聚酰胺66（PA66）、玻璃纖維增強(qiáng)聚酰胺46（PA46-GF30，-40～170 ℃）、聚酰胺46（PA46）、高性能熱塑性樹(shù)脂聚苯硫醚PPS、聚醚醚酮PEEK等，工程塑料具有比重小，耐磨損、耐腐蝕、耐輻射、韌性好、能抗振等優(yōu)點(diǎn)。工程塑料保持架能嵌埋固體異物，并能根據(jù)設(shè)計(jì)和使用要求進(jìn)行有針對(duì)性的改性以提高其相應(yīng)的性能，由于加工方便，可直接注塑成型為復(fù)雜結(jié)構(gòu)，提高了保持架設(shè)計(jì)的靈活性和自由度。

工程塑料保持架能實(shí)現(xiàn)強(qiáng)度和彈性的完美結(jié)合，在潤(rùn)滑的鋼材表面有良好的滑動(dòng)性能，極低的摩擦力，從而使軸承的磨損和發(fā)熱保持在最低的水平。因?yàn)榈兔芏炔牧系膽T性小，即使在缺乏潤(rùn)滑劑的條件下，工程塑料保持架也仍具有優(yōu)良的運(yùn)行性能。因此，軸承即使是連續(xù)工作也不會(huì)有卡死和二次損傷的風(fēng)險(xiǎn)，這一切為工程塑料保持架在滾動(dòng)軸承中的應(yīng)用提供了技術(shù)和經(jīng)濟(jì)上的可行性。在軸承行業(yè)普遍采用新材料新技術(shù)的今天，工程塑料保持架已日益顯示出其所具有的獨(dú)特優(yōu)越性和重要性。隨著工程塑料材料技術(shù)的發(fā)展，塑料復(fù)合材料的性能得到很大的提高，工程塑料保持架的應(yīng)用更加廣泛。尤其是一些國(guó)外的軸承企業(yè)，如SKF公司已將各類軸承的塑料保持架在一定尺寸范圍內(nèi)選作標(biāo)準(zhǔn)保持架；NSK，F(xiàn)AG公司采用塑料保持架的軸承產(chǎn)品都已經(jīng)占其產(chǎn)品總量的30%以上。

我國(guó)國(guó)防和工業(yè)的發(fā)展對(duì)滾動(dòng)軸承提出了許多新的要求，促使軸承保持架在結(jié)構(gòu)和材料方面不斷改進(jìn)和發(fā)展。目前，保持架在滾動(dòng)軸承中的作用已不僅僅是保持、隔離、引導(dǎo)滾動(dòng)體正常轉(zhuǎn)動(dòng)的作用，而且要求能夠利用保持架來(lái)提供潤(rùn)滑的作用。如高速軸承、特殊介質(zhì)中工作的軸承、自潤(rùn)滑軸承，以及一次潤(rùn)滑長(zhǎng)壽命軸承等。

隨著軸承轉(zhuǎn)速提高，密度大的金屬材料保持架已不能滿足軸承的要求，而密度僅為金屬的1/4～1/8，有耐磨、抗震、抗磁、耐輻射、耐蝕、低摩擦等獨(dú)特優(yōu)點(diǎn)的工程塑料，進(jìn)入了滾動(dòng)軸承保持架材料的行列。酚醛層壓布材密度小、機(jī)械強(qiáng)度較高、機(jī)械加工性能好、有一定的耐熱溫度和吸油、滲油等性能，目前已廣泛應(yīng)用到內(nèi)徑φ2～200mm的角接觸球軸承保持架。如高速磨頭軸承、機(jī)床軸承、儀表軸承、陀螺儀軸承、渦輪機(jī)軸承、增壓器軸承等都采用酚醛層壓布材保持架，其中dm·n值可以高達(dá)12×10⁶mm·r·min^-1。近年來(lái)隨著熱塑性工程塑料保持架技術(shù)的不斷發(fā)展，在滿足使用溫度、保持架強(qiáng)度和尺寸精度的情況下有取代其熱固性塑料保持架的可能性。

對(duì)金屬保持架無(wú)法滿足主機(jī)要求的場(chǎng)合，工程塑料保持架也顯示出了特殊的優(yōu)越性，如：在不允許使用潤(rùn)滑油的液態(tài)氧（-183℃）中工作的軸承，裝有沖壓鋼制保持架的深溝球軸承6204在100 kg軸向載荷，10000r/min下運(yùn)轉(zhuǎn)16 min即被燒毀；而裝有以玻璃纖維增強(qiáng)的聚四氟乙烯塑料制作保持架的角接觸球軸承，在100 kg的軸向載荷，20000r/min下運(yùn)轉(zhuǎn)20 h后，摩擦力矩仍無(wú)增加；用二硫化鉬、聚四氟乙烯、玻璃纖維改性的聚酰亞胺制作的軸承保持架，可在真空輻射下無(wú)油潤(rùn)滑工作，已應(yīng)用于阿波羅飛船上；多孔含油聚酰亞胺保持架使用在陀螺儀長(zhǎng)壽命軸承上；多孔含油酚醛層壓布材保持架使用在通信衛(wèi)星機(jī)構(gòu)的軸承上；聚酰亞胺保持架使用在高速牙鉆軸承上；玻璃纖維增強(qiáng)聚酰胺66保持架使用在小轎車的齒輪箱、差動(dòng)齒輪箱、離合器和輪轂上、水泵和礦井傳送裝置中等等，使用效果都十分良好。

江蘇無(wú)錫地區(qū)是軸承用工程塑料保持架的主要生產(chǎn)集聚區(qū)，代表性企業(yè)有：錫珠、中天、海江、元邦、天益、偉俊、至成、騰達(dá)、開(kāi)拓、潤(rùn)發(fā)、錫隆、萬(wàn)昌、嘉宸、中臣等，其他如蘇州匯智精、浙江海寧科翔、溫州高德、常州志高、聊城金帝、臨清永佳等也是行業(yè)知名企業(yè)。

國(guó)內(nèi)企業(yè)大多采用德國(guó)巴斯夫、美國(guó)杜邦、荷蘭帝斯曼、日本大冢提供的保持架專用PA66原材料和其他耐高、低溫，高性能的PA46（-40℃～170℃）和PEEK等材料。許多企業(yè)使用了國(guó)內(nèi)外先進(jìn)的設(shè)備進(jìn)行產(chǎn)品的加工和檢測(cè)，擁有進(jìn)口的CNC立式加工中心、慢走絲、中走絲線切割機(jī)床及數(shù)控精密加工機(jī)床等成套模具加工設(shè)備，自動(dòng)三坐標(biāo)測(cè)量?jī)x，臥式、立式數(shù)字投影儀及各種塑料性能檢測(cè)儀器，數(shù)控全自動(dòng)混料注塑機(jī)等，年產(chǎn)品種近萬(wàn)種，產(chǎn)量達(dá)16億件左右。主要用戶覆蓋大部分國(guó)內(nèi)軸承企業(yè)，使用工程塑料保持架的軸承主要配套國(guó)內(nèi)汽車企業(yè)。

二、軸承塑料保持架專用料發(fā)展歷史

目前我國(guó)塑料保持架主要用材料為璃纖維增強(qiáng)聚酰胺66，玻璃纖維含量25％～30％（PA66-GF25），隨著工程塑料改性技術(shù)的發(fā)展和新材料的出現(xiàn)，PA46-GF30，PPS，PEEK等工程塑料也逐漸開(kāi)始在軸承保持架中應(yīng)用。

在國(guó)內(nèi)，工程塑料保持架應(yīng)用早期，原材料的生產(chǎn)尤其是軸承專用塑料品種的研發(fā)和生產(chǎn)起步較晚，與國(guó)外公司有較大的差距。我國(guó)的工程塑料及特種工程塑料不少品種還主要依靠進(jìn)口，有的品種以所謂“戰(zhàn)略物資”國(guó)外仍對(duì)我國(guó)實(shí)行封鎖，我國(guó)工程塑料保持架基礎(chǔ)材料受制于人的狀況沒(méi)有根本改變，這在一定程度上制約了我國(guó)塑料軸承保持架的發(fā)展。

20世紀(jì)90年代末以來(lái)，國(guó)內(nèi)工程塑料改性和生產(chǎn)技術(shù)取得了長(zhǎng)足的進(jìn)步，工程塑料保持架的廣泛應(yīng)用，突顯了塑料在滾動(dòng)軸承中應(yīng)用的優(yōu)越性。隨著現(xiàn)代科技的發(fā)展，塑料新材料的成功開(kāi)發(fā)及應(yīng)用范圍的延伸，為塑料在滾動(dòng)軸承中的應(yīng)用進(jìn)一步拓展了空間。軸承保持架用塑料已從PA66/GF，逐漸開(kāi)始使用PA46/GF等材料。選用PA46材料保持架能明顯改善和提高軸承性能或降低使用費(fèi)用。

目前國(guó)際6大軸承公司（SKF，Schaeffler，NSK，Timken，NTN，JTEKT）已經(jīng)廣泛使用PA46工程塑料保持架材料。用PA46代替銅材作為汽車軸承的保持架，在保證高溫應(yīng)用的同時(shí)可以大大降低成本和重量，提高車輛的燃油效率，而且使軸承中的潤(rùn)滑油脂有更多的儲(chǔ)存空間；可以滿足汽車軸承的高溫高速設(shè)計(jì)，大大提高使用壽命，從而迎合汽車工業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)。

冰箱壓縮機(jī)使用壓縮機(jī)油和冷媒，以往的聚酰胺系樹(shù)脂材料會(huì)產(chǎn)生樹(shù)脂環(huán)形低聚物，從而降低壓縮機(jī)的性能，因此，壓縮機(jī)用滾動(dòng)軸承一直未使用工程塑料保持架，直到日本捷太格特（JTEKT）使用PPS材料，解決了之前的技術(shù)難題，最終實(shí)現(xiàn)了冰箱的節(jié)能化。

SupLub的原素材是一種稱為PEEK(Poly ether ether ketone, 學(xué)名為聚醚醚酮 ) 的熱可塑性高分子( thermoplastic)材料。該材料具有極佳的機(jī)械性質(zhì)、耐磨損性、抗老化性 (可長(zhǎng)時(shí)間使用于280℃)、并幾乎不溶解于各種溶劑及無(wú)毒性，所以又被稱為超級(jí)工程塑料。PEEK 這種材料是英國(guó)Victrex 公司的專利產(chǎn)品，在車輛上的典型用途是用于變速箱的油封、機(jī)油泵及ABS