回转支承又称回转环或转盘轴承，可在承受重载的同时实现旋转运动。

其广泛应用于起重机、风力发电机和挖掘机等设备，是关键功能部件。

Kaydon 与 LILY 均为知名的 回转支承。

本文对 Kaydon 与 LILY 在单排 四点接触回转支承 MTE-210T 的对比进行了分析，其尺寸为 ∅8.268 x ∅14.686 x1.575 inches。

对比分析显示，两者在 MTE-210TMTE-210T 的原材料、热处理、润滑脂、尺寸、旋转精度和静载荷方面存在差异。

了解这些差异，有助于用户根据具体工况选择最合适的回转轴承。

原材料对比

内外圈

表1 内外圈原材料对比

属性/品牌

KAYDON

LILY

原始材料

50Mn

42CrMoA

推荐材料

C45 E 调质钢，或 42C2 钢/46Cr2

42CrMo（相当于 42CrMo4（1.7225））

化学成分

C：0.52-0.54%

Si：0.20-0.21%

Mn：1.51-1.61%

Ni：0.024-0.031%

P：0.0132-0.0135%

S：0.0077-0.0087%

Cr：0.24-0.25%

Cu：0.042%

C：0.38-0.45%

Si：0.17-0.37%

Mn：0.50-0.80%

P：≤0.030%

S：≤0.030%

Cr：0.90-1.20%

Mo：0.15-0.25%

机械性能

抗拉强度：975 MPa

断后伸长率：17.5%

屈服强度：≥930 MPa

抗拉强度：≥1080 MPa

断后伸长率：≥12%

硬度：≤217 HB

材料替代

无本地替代材料

采用42CrMo-GB/T 3077替代50Mn

钢球

表2 钢球原材料对比

属性/品牌

KAYDON

LILY

材料规格

100Cr6 EN ISO 683-17:2000

GCr15-GB/T 18254

化学成分

C：0.99%，Si：0.28%，Mn：0.30%，P：0.0093%，S：0.0055%，Cr：1.49%，Ni：0.017，Mo：0.006，Ti：≤0.0007%；Al：0.0073%；Cu：0.018%

C：0.95-1.05%，Cu：≤0.25%，Si：0.15-0.35%，O：≤0.0012%，Mn：0.25-0.45%，Ti：≤0.005%，P：≤0.025%，Al：≤0.05%，S：≤0.02%，As：≤0.04%，Cr：≤1.40-1.65%，As+Sn+Sb：≤0.075%，Ni：≤0.25%，Pb：≤0.002%，Mo：≤0.10%

机械性能

屈服强度：≥590 MPa，

抗拉强度：≥830-1130 MPa，

伸长率：≥10%，

直径：30 mm，

经退火获得球化碳化物：≤207HBW，

退火并冷加工后：≤241HBW

屈服强度：≥518.42 MPa，

抗拉强度：≥861.3 MPa，

伸长率：≥27.95%，

球化退火硬度：179-207 HBW，

软化退火硬度：≤245 HBW

由于 LILY 品牌的 GCr15 材料在市场上通常被视为与 KAYDON 品牌的 100Cr6 等同的材料，因此二者在力学性能和化学成分方面具有相近性。

但具体的热处理工艺及硬度要求可能存在差异，从而影响钢球及轴承的使用性能和整体耐久性。

热处理对比

内外圈

表3 内外圈热处理对比

热处理属性/部件/品牌

KAYDON

LILY

内外圈热处理

外圈基体（HRC）：32.2-33.5

内圈基体（HRC）：34-34.5

Lily bearing 内外圈本体在终加工前经热处理至 HRC 30-35。

内外滚道热处理

标准淬硬层深度为 3.5 mm。

外圈滚道（HRC）：61-62.5

采用选择性淬硬，内滚道表面硬度为 HRC57-62，硬化层深度≥2.5 mm。

热处理标记

Kaydon 轴承在热处理后设有标记。

Lily bearing 滚道在最终磨削后会去除热处理标记。

硬度要求

外圈基体硬度（HRC）：≤23.1

外圈滚道（HRC）：55-60

内圈基体硬度（HRC）：21-27.8

标准淬硬层深度≥2 mm

内外圈硬度均为 HRC 18-21。

热处理的影响

未明确指出热处理对轴承性能有特定影响。

运行一年以上后仅观察到轻微变形，表明当前硬度对轴承功能的影响较小。

表 4 Kaydon 与 Lily Bearing 表面硬度对比

LILY HRC

Kaydon HRC

轴承结构

位置

HRC

轴承结构

位置

M140

M134

M138

内圈

边缘

19

内圈

边缘

30

33

32

21

31

32

32

21

31

31

31

中心

19

中心

31

34

32

19

31

32

34

20

31

33

33

外圈

边缘

18

外圈

边缘

34

35

35

19

34

35

35

18

33

35

36

中心

19

中心

32

34

33

18

33

33

33

20

32

34

34

回转支承表面硬度示意图

图1 回转支承表面硬度示意图

表5 LILY Bearing 表面平面度

失效 LILY 轴承检验项目

结果

外圈配合面平面度

0.030 mm

内圈配合面平面度

0.020 mm

钢球

表6 钢球热处理对比

钢球热处理属性/品牌

KAYDON

LILY

热处理规范

根据《SKF Slewing-bearing_tcm》第57页，Kaydon 轴承钢球采用“整体淬硬”工艺，但未给出具体硬度要求。

Lily 轴承钢球硬度为 HRC 61-66，与 Kaydon 钢球一致。

硬度要求

HRC 64-65

HRC 61-66

热处理的影响

未给出热处理对钢球性能的具体影响。

未给出热处理对钢球性能的具体影响，但硬度值与 Kaydon 相当，表明其性能可能接近。

润滑脂对比

Kaydon

表7 Kaydon 回转支承适用润滑脂

制造商

轴承内部润滑脂

BP

Energrease LS-EP 1

Castrol

HD Lithium 1

Chevron

Dura-Lith Ep 1

ExxonMobil

Mobilux Ep 1

Klüber

Klüberplex BEM 41-141

美国润滑油（FINA）

Marson EPL 1

Shell

Alvania EP 1

Texaco

Multifak EP 1

表8 BP Energrease LS-EP 1 的典型特性（受常规制造公差影响。）

名称

方法

单位

LS-EP1

外观

目视

棕色

质地

平滑

NL 钙基润滑脂稠度等级

1

滴点

ASTM D2265

ºC

185

25 ºC 下锥入度

ASTM D217

60 次锥击

0.1 mm

325

100 000 次锥击

0.1 mm

345

水分含量

ASTM D128

质量百分比

＜0.1

EMCOR防锈性能

IP 220

等级

0

Timken oK载荷

ASTM D2509

kg

20

lb

45

氧化安定性（100小时）

ASTM D942

bar

0.30

Timken腐蚀性能

IP112

等级

通过

（149 ºC，8小时，铜/钢）

40 ºC时基础油黏度

155

LILY

LILY轴承采用2号锂基脂（Great Wall）作为润滑脂。LILY可根据客户要求定制润滑脂。

表9 2号锂基脂（Great Wall）典型特性

项目

2号锂基脂（Great Wall）

外观

浅黄色至棕色均匀膏状物

适用范围

适用于一般机械设备中滚动轴承、滑动轴承及其他摩擦部位的润滑

技术指标

GB7324

工作锥入度 0.1mm

280

使用温度

-20℃～120℃

滴点

200°C

延长工作锥入度（100000次 0.1mm）

289

耐水浸失重（38℃，1h）%

1.60%

耐腐蚀性能（52℃，48h）

1级

目视检查

热处理痕迹

热处理痕迹对比：LILY 与 Kaydon

图2 LILY 与 Kaydon 热处理痕迹对比

差异源于滚道加工工艺不同，具体表现为：

  1. Kaydon：精加工完成后对滚道进行局部淬硬；

  2. Lily：滚道局部淬硬后再进行最终表面磨削，热处理痕迹已去除。

齿部标记

LILY 和 Kaydon 实物轴承的实际标记颜色-1

图3 LILY 与 Kaydon 实物轴承的实际标记颜色

  1. 齿部标记用于标识齿隙最小的齿位，标记颜色由轴承供应商规定。

  2. 该标记专用于齿轮装配。

加注塞与润滑脂嘴位置

LILY 和 Kaydon 实物轴承的加注塞与润滑脂嘴位置

图4 LILY 与 Kaydon 实物轴承的加注塞与润滑脂嘴位置

  1. 加注孔用于钢球装配，装配完成后再以堵塞封闭。

  2. 填充口与注脂嘴的位置取决于轴承供应商，两者之间不存在固定对应关系，也不会影响使用。

齿轮

LILYs Bearing 使用前后对比

图5 LILY's Bearing 使用前后对比

内圈滚道

Kaydon 的多种滚道失效形式

图6 Kaydon 的多种滚道失效形式（来源：SKF Bearing damage evaluation guide.pdf）

失效的 Lily 轴承内圈滚道内侧未见磨损。

失效的 Lily 轴承内圈滚道

图7 失效的 Lily 轴承内圈滚道

外圈滚道

Kaydon 的多种外圈滚道失效形式

图8 Kaydon 的多种外圈滚道失效形式（来源：SKF Bearing damage evaluation guide.pdf）

失效的 Lily 轴承外圈滚道内侧未见磨损。

失效的 Lily Bearing 外圈滚道

图9 失效的 Lily Bearing 外圈滚道

钢球

失效的 Lily 轴承钢球未发现磨损、腐蚀、裂纹等缺陷。

失效的 Lily bearing 钢球

图10 失效的 Lily bearing 钢球

尺寸

Kaydon 与 LILY 均可生产回转支承，外径范围从仅 4 英寸到 282 英寸（10 cm 至 7.2 m）不等。

请参阅 PN MTE-210T 的测试报告。

表 10 PN MTE-210T 测试报告

项目

图纸

结果（mm）

LILY

KAYDON

外径

Φ373.02(0~-0.3)(14.686’’-0.015)

-0.2

-0.25

外圈内径

Φ293.19(0-0.12)(11.543’’-0.005~0)

+0.02

+0.01

内径

Φ210(0~-0.3)(8.268’’-0.012)

-0.25

-0.2

内圈外径

Φ283.29(-0.12~0)(11.153’’-0.005~0)

-0.08

-0.07

外圈高度

38±0.3（1.496’’±0.012）

0

+0.1

内圈高度

38±0.3（1.496’’±0.012）

-0.055

-0.1

装配高度

40±0.7（1.575’’±0.030）

-0.04

-0.1

外侧跳动

0.1

0.01

0.1

内侧跳动

0.1

0.01

0.1

轴向间隙

0~0.017

0

0

外圈安装孔数量

16

16

16

外圈安装孔数据

5/8-11UNC 2B

5/8-11UNC 2B

5/8-11UNC 2B

外圈安装孔中心直径

Φ335±0.25（13.19’’-0.015）

±0.1

±0.1

内圈安装孔数量

20

20

20

内圈安装孔参数

5/8-11UNC 2B

5/8-11UNC 2B

5/8-11UNC 2B

内圈安装孔中心圆直径

Φ240±0.25（9.449’’-0.015）

+0.1

+0.1

内圈油孔

2-1/8-27NPT

2-1/8-27NPT

2-1/8-27NPT

齿数

72

72

72

内圈孔距

65.3±0.3

-0.04

-0.1

外圈孔距

37.5±0.3

-0.06

-0.1

圆跳动

0.15

0.04

0.05

公法线长度（跨齿数：9）

132.596（-0.07～-0.14）

-0.08

-0.1

齿形

Fellows短齿厚压力角

√

角度

20°

√

分度圆直径

365.75（14.4’’）

√

径节

5/7

√

齿顶高

3.05（0.1429’’）

√

全齿高

8.17（0.3215’’）

√

分度圆上的齿厚

-0.3142/0.3067

√

侧隙余量

-0-0.0075

√

回转精度

轴向游隙

表11 轴向游隙测试结果

序号

样品品牌

试验时长

试验项目

试验结果

标准

（μm）

试验数据

（μm）

1

Kaydon

轴向静载试验前

轴向内

游隙

0~18

15

轴向静载试验后

轴向内

游隙

/

18

2

LILY

轴向静载试验前

轴向内

游隙

0~18

4

轴向静载试验后

轴向内

游隙

/

6

回转精度试验结果（轴向跳动）

表12 回转精度试验结果

序号

样品品牌

试验时长

试验项目

试验结果

标准

（μm）

试验数据

（μm）

1

Kaydon

轴向静载试验前

Kia

150

26

Sia

100

30

Sea

100

17

轴向静载试验后

Kia

/

40

Sia

/

45

Sea

/

30

2

LILY

轴向静载试验前

Kia

150

25

Sia

100

19

Sea

100

20

轴向静载试验后

Kia

/

20

Sia

/

20

Sia

/

12

轴向静载承载能力现场测试

  1. 静态 轴向载荷 LILY 的 MTE-210T 回转支承静载试验于 5 月 10 日在上海轴承技术研究所进行；该机构是中国轴承行业领先的第三方检测机构。

  2. 对 LILY 和 Kaydon 的两组轴承样品均施加了 3 Ton 的轴向载荷。

试验方法

  1. 初始检查：
    对样品进行初始检查，内容包括：内径尺寸、回转精度（内圈端面跳动、内圈径向跳动、外圈端面跳动）以及轴向游隙。

初检

图11 初检

  1. 轴向静载试验：

将试样安装于试验装置上，先施加 1kN 载荷并保持 3 分钟，随后将指示器调零；再以 0.2kN/s 的速率将载荷升至 20kN，保载 3 分钟并记录总变形量；最后按相同速率降至 1kN，以测量永久变形量。

记录回弹数值

图12 记录回弹数值

  1. 试样复检：
    轴向静载试验完成后，对试样的内径尺寸、回转精度（内圈端面跳动、内圈径向跳动、外圈端面跳动）及轴向游隙进行复检。

试样复检

图13 试样复检

  1. 轴向静载试验结果对比

表13 轴向静载试验结果

样品品牌

预载荷(kN)

额定载荷(kN)

总变形量

（mm）

永久变形量(mm)

Kaydon

1.5

30

0.103

0.008

LILY

1.5

30

0.076

0.006

  1. 拆解检查

(1) Kaydon 的样品未按照客户要求进行拆解；

(2) LILY 的样品已拆解，经目视检查发现沟道沿周向存在若干曲线状痕迹。

Kaydon 与 LILY 推力-力矩曲线对比

LILY 与 Kaydon 两种轴承所呈现的曲线几乎一致（LILY 需对坐标系进行反向处理）。

Kaydon 推力-力矩曲线

图14 Kaydon 推力-力矩曲线

LILY 推力-力矩

图15 LILY 推力-力矩曲线

备注：1. LILY 轴承的曲线由名为“SlewBrg V3.0”的软件生成；

  1. Kaydon 轴承的曲线可见于 Kaydon 产品样本第70页“Kaydon _Catlog_390.pdf”；

  2. 关于 LILY 如何建立推力-力矩曲线的更多信息，可参见“Establishment of MTE-210T LILY slew bearing loading curve.pdf”。

结论

对 LILY 与 Kaydon 回转支承的对比分析主要聚焦于几个关键方面，包括原材料、热处理、力学性能以及载荷下的表现。

LILY 的材料碳含量更高，通常可带来更优的硬度和耐磨性，从而提升承载能力。

LILY 的润滑脂用量可根据客户要求进行定制。

Kaydon 与 LILY 回转支承轴承在载荷下均表现出相近的性能。

二者的选型应依据具体应用需求确定，包括强度、耐磨性和耐温性能等要求。

定期维护并遵循最佳实践，有助于确保轴承的使用寿命和运行可靠性。