低温机械环境(-50℃ 至 -200℃)对轴承材料和润滑性能提出了严格要求，常见应用包括液氮设备、低温冷冻机、极地工程、航天航空及深海探测设备。在低温环境下，轴承需要保持低温韧性、抗脆裂性、低摩擦力和稳定润滑性能。

 

 

1. 材质选择

在极端低温环境下，普通轴承钢(如 GCr15)容易脆化，因此通常选用以下特殊材料：

  ●不锈钢轴承(9Cr18、AISI 440C、AISI 304、AISI 316)

   ○具有较好的低温韧性和抗腐蚀能力，适用于低温冷冻机、食品加工及制药设备。

  ●氮化硅陶瓷轴承(Si3N4)

   ○具备极低的膨胀系数和出色的耐低温性，在-200℃下仍保持良好的机械性能，适用于航天、深空探测、低温超导设备。

  ●低温合金钢(Maraging Steel、18Ni250)

   ○具备高强度和良好的低温韧性，适用于极地环境、深海设备。

 

2. 结构优化

低温环境下，材料热胀冷缩差异较大，轴承可能出现间隙变化或卡死，因此需要特殊结构设计：

  ●预留适当游隙(C3、C4 级游隙)，避免因低温收缩导致轴承过盈过大而卡死。

  ●采用耐低温保持架材料(如 PTFE、PEEK 或不锈钢)避免塑性变形。

  ●选用密封式轴承，防止低温冷凝水或冰晶进入影响运转。

 

3. 低温润滑

普通润滑油在低温环境下容易凝固或失去流动性，因此应选用低温润滑脂或干膜润滑：

  ●全氟聚醚油脂(PFPE，如 Krytox、Barrierta)，适用于-70℃ 至 -200℃ 工况。

  ●低温硅基润滑脂(Silicone-based Grease)，适用于低温冷冻设备。

  ●固体润滑(MoS₂、氟化石墨)，适用于极端低温、真空或深冷环境。

 

总结

低温机械环境下，推荐使用不锈钢、氮化硅陶瓷或低温合金钢轴承，并搭配低温耐候润滑脂和优化的游隙结构，确保轴承在极端环境下运行稳定。典型应用包括液氮系统、低温制冷、极地探测和航天器，合理选型可显著提升轴承寿命和设备可靠性。本文内容是上隆自动化零件商城对“轴承”产品知识基础介绍的整理介绍，希望帮助各行业用户加深对产品的了解，更好地选择符合企业需求的优质产品，解决产品选型中遇到的困扰，如有其他的疑问也可免费咨询上隆自动化零件商城。