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滚珠轴承的球是如何制造的？

A 球轴承 轴承由一排或多排滚珠组成，这些滚珠通过保持架固定在称为滚道的内圈和外圈之间，此外还有一些其他特征，包括用于保护润滑剂的密封件和用于固定轴承的螺钉。

大多数轴承和轴承部件由钢制成，最常用的是 SAE 52100 轴承钢，这是一种由 1% 碳和 1.5% 铬合金制成的铬钢，这种材料在超过 120°C 的温度下性能稳定。通常，保持架由聚酰胺塑料制成，这种材料的生产成本较低，但不适合用于恶劣环境，尤其是高温应用。

内滚道和外滚道的制造工艺非常相似，都是使用自动机器将钢管切割成滚道的基本形状，并留出少量的额外材料以解决加热过程中的翘曲问题，外圈则印有轴承编号和制造商信息。

然后，根据零件的大小，在热处理炉中将环加热到约华氏 1,550 度（摄氏 840 度），时间从 20 分钟到数个小时不等，然后在油中冷却，并在第二个炉中进行回火，温度约为华氏 300 度（摄氏 148 度），这一过程使滚道既坚硬又耐用。

必须对滚道的每个部分进行磨削，以确保轴承的宽度、半径、座圈位置和几何形状正确无误，对于某些轴承（如角接触轴承），还需要在后期工序中进行额外的磨削，以确保套圈的尺寸精确。

轴承球的制造过程非常精确。一个完美圆滑的滚珠可以最大限度地减少轴承内部的摩擦，它最初是一根含有形成成品滚珠所需材料的线材或棒材，然后经过一个称为 "冷镦 "的过程，线材的两端相互碰撞形成一个滚珠。在此过程中，线材的两端相互碰撞形成一个球。

然后将球反复送入两个铸铁圆盘之间的凹槽中，其中一个圆盘旋转，另一个圆盘保持静止。粗糙的凹槽有效地撕去了摩擦边缘，使球变得相当圆，但在随后的磨削中略微偏大，然后对球进行类似于滚道的热处理，以提高耐用性，然后再磨削到适当的尺寸和圆度。

最后，钢球被转移到研磨机中，研磨机使用软铸铁盘对钢球进行抛光，抛光过程与翻滚过程类似，但压力较小，并使用抛光膏使钢球表面完全光滑，无需进一步去除材料，钢球在研磨机中放置 8-10 个小时即可生产出完全光滑的钢球。

保持架是轴承的一部分，可由多种不同材料制成。对于钢制保持架或金属保持架，保持架由薄金属片冲压而成，放置在类似模具的结构中，将保持架弯曲成适当的形状，然后将保持架取出，准备组装；对于塑料保持架，则采用一种称为 "注塑 "的工艺，将熔融金属压入保持架中，形成光滑的表面，无需进一步去除材料。对于塑料笼，则采用一种称为 "注射成型 "的工艺，将熔融塑料注入模具，然后硬化成型。

经过上述工序后，所有轴承部件都已完成，然后就可以组装轴承了。首先，将内滚道放入外滚道内，然后插入滚珠并在滚道之间均匀分布，最后，安装保持架以固定滚珠，塑料保持架很容易卡入到位，而钢制保持架通常需要铆接在一起，最后，在轴承表面涂上防锈剂或针对特定应用的其他特殊表面处理剂，然后包装装运。

滚珠轴承的生产成本低廉，几个世纪以来一直受到青睐，但滚珠轴承也有更有效的结构，例如磁悬浮轴承，它使用磁铁或压缩空气来防止两个物体完全接触，由于结构之间没有直接接触，摩擦力为零，因此可以承受超高的旋转速度，甚至可以实现光速旋转，但这种轴承的生产和运行成本太高，因此基本上没有人使用。

球也有非常科幻的制作过程，比如制造 "太空球"，在航天飞机轴承球的制造中，熔化的钢球在零重力下自由漂浮，形成完整完美的球体，不过，这种制造方法也比研磨成型更昂贵。