ISO 246522023 球面滑动轴承液压缸用球面滑动轴承杆端标准立项发展报告

ISO24652:2023《球面滑动轴承液压缸用球面滑动轴承杆端》标准立项发展报告StandardizationDevelopmentReport:SphericalPlainBearings—SphericalPlainBearingsRodEndsforHydraulicFluidPowerCylinders(ISO24652:2023)摘要球面滑动轴承作为机械传动与支承领域的关键基础零部件，在液压缸、工程机械、航空航天及重型装备中发挥着不可替代的作用。随着全球装备制造业向高精度、高可靠性、长寿命方向快速发展，液压缸用球面滑动轴承杆端产品的标准化需求日益迫切。本报告以国际标准化组织（ISO）发布的ISO24652:2023《球面滑动轴承液压缸用球面滑动轴承杆端》为研究对象，系统梳理了该标准的立项背景、制定过程、核心技术内容及其行业影响。报告指出，该标准的发布填补了液压缸专用球面滑动轴承杆端产品国际标准的空白，首次统一了此类产品的术语定义、尺寸公差、材料性能、试验方法及验收准则，为全球范围内液压缸用轴承杆端的设计、制造与贸易提供了统一的技术依据。报告还重点介绍了主要参与起草单位——瑞典SKF集团在标准制定中的技术贡献与协调作用。本报告的编制旨在为国内轴承行业及相关领域的技术人员、标准化工作者和产业管理者提供参考，推动我国在该领域的标准化工作与国际接轨，提升国产高端滑动轴承产品的国际竞争力。关键词：球面滑动轴承；液压缸；杆端；国际标准；ISO24652；标准化Keywords:Sphericalplainbearings;Hydraulicfluidpowercylinders;Rodends;Internationalstandard;ISO24652;Standardization1引言1.1研究背景球面滑动轴承是一种具有球面接触副的滑动轴承，其内圈外球面与外圈内球面之间可发生相对转动和摆动，能够自动调心，适用于承受较大载荷并适应轴心偏移的工况场合。液压缸作为将液压能转换为机械直线运动的核心执行元件，广泛应用于工程机械、矿山机械、冶金设备、船舶机械、特种车辆等领域。液压缸的活塞杆端部通常需通过杆端轴承与外部工作机构连接，以实现载荷传递和运动补偿。在此工况下，杆端轴承不仅承受较大的径向和轴向载荷，还需适应偏转和倾覆力矩的作用，因而球面滑动轴承杆端成为液压缸系统的关键配套部件。长期以来，液压缸用球面滑动轴承杆端产品在全球范围内缺乏统一的国际标准。不同制造商在产品尺寸、公差等级、材料选择、热处理方式、表面处理以及试验验收等方面各成体系，导致产品互换性差、质量参差不齐，增加了国际贸易中的技术壁垒和用户的选型使用成本。国际标准化组织ISO/TC123（滑动轴承技术委员会）早在21世纪初即将液压缸用球面滑动轴承杆端的标准化工作列入规划，经过多年讨论与酝酿，最终于2023年9月26日正式发布了ISO24652:2023。1.2标准基本信息ISO24652:2023《球面滑动轴承液压缸用球面滑动轴承杆端》（Sphericalplainbearings—Sphericalplainbearingsrodendsforhydraulicfluidpowercylinders）由国际标准化组织（ISO）发布，标准状态为现行，分类号为滑动轴承，语言版本为英文，发布日期为2023年9月26日。该标准从立项到正式发布历时数年，反映了国际轴承行业对液压缸用杆端轴承规范化、系列化和通用化的共同诉求。2标准立项背景与需求分析2.1行业发展需求近年来，全球液压缸市场保持稳定增长态势。据相关行业统计，全球液压缸市场规模已超过200亿美元。随着基础设施建设、智能制造及新能源装备的推进，液压缸在工程机械（挖掘机、装载机、起重机）、矿山机械、隧道掘进设备、海上平台等领域的应用日趋广泛。据行业统计，工程机械中液压缸配套的杆端轴承使用量占滑动轴承总用量的30%以上。液压缸的工作压力不断提高，对杆端轴承的承载能力、耐磨性能和疲劳寿命提出了更高要求。杆端轴承的质量直接关系到液压缸的工作精度、安全性和使用寿命。此外，液压缸用杆端轴承属于典型的量大面广的基础零部件产品，国际间贸易量巨大。没有统一的国际标准，不仅影响产品的互换性，也妨碍了全球范围内的公平竞争和技术交流。2.2标准化需求在ISO24652:2023发布之前，液压缸用球面滑动轴承杆端产品主要参照以下标准或规范：-ISO12240-4：关节轴承-杆端（杆端关节轴承），适用于一般工业用途，但对液压缸专用杆端的载荷特性、润滑条件和使用环境缺乏针对性规定；-DIN648：德国工业标准，对杆端关节轴承的尺寸系列和公差有较详细规定，但并未专门针对液压缸工况；-GB/T304.10：中国国家标准中关于关节轴承杆端的部分，在国内应用较为广泛但国际影响力有限；-各主要制造商的企业标准和内部规范。这些标准在适用范围、尺寸系列、公差等级、材料要求和试验方法等方面存在较大差异，缺乏统一的国际协调，严重制约了产品的通用互换和国际贸易。随着液压缸制造全球化程度的加深，制定一项专门的国际标准已成为行业共识。ISO/TC123技术委员会在综合各方意见的基础上，于2018年前后正式启动了ISO24652的立项程序。2.3ISO24652:2023的立项意义ISO24652:2023的立项和发布具有以下重大意义：-填补空白：作为全球首项专门针对液压缸用球面滑动轴承杆端的国际标准，填补了该细分领域国际标准的空白；-推动互认：统一了产品尺寸、公差、材料和试验技术指标，为全球范围内产品的互换互认奠定基础；-促进贸易：减少了因标准不一致造成的技术壁垒，降低了国际贸易中的沟通和验证成本；-引领升级：为液压缸用球面滑动轴承杆端产品的技术升级和质量提升提供了方向性指导；-规范市场：为各国用户提供了选型依据和验收准则，有助于淘汰低质产品，净化市场环境。3标准制定过程3.1立项阶段ISO24652标准的制定由ISO/TC123（滑动轴承技术委员会）归口管理。TC123成立于1961年，秘书处设在意大利UNI。该技术委员会下设多个分技术委员会和工作组，其中SC4负责杆端轴承等产品的标准化工作。2018年，在TC123年会上，瑞典、德国、中国等成员国代表联合提出关于制定液压缸用球面滑动轴承杆端国际标准的提案（NWIP）。提案指出，现有的ISO12240-4虽然覆盖了通用杆端轴承的基本要求，但未充分考虑液压缸工况下载荷特性、润滑方式及密封配合等特殊要求，建议制定一项专门的标准加以补充和完善。经TC123全体成员国投票表决，该提案以多数赞成通过立项，编号为ISO24652，并组建了由瑞典专家担任召集人的WG工作组。来自中国、德国、法国、日本、意大利、美国等国家的专家参与了标准草案的编制工作。3.2起草与讨论阶段工作组先后召开了多次面对面会议和网络会议，围绕以下关键技术问题展开深入研讨：-术语和定义：统一了液压缸用球面滑动轴承杆端的核心术语，确保各成员国理解和执行的一致性；-尺寸系列与公差等级：梳理了各国常用产品系列，确定了优先尺寸系列和公差等级（包括普通级和精密级）；-材料与热处理：规定常用轴承钢、渗碳钢和不锈钢的材料牌号及对应的热处理硬度要求；-润滑与密封：考虑液压缸杆端轴承的特殊使用环境，对润滑槽形式和润滑方式予以推荐性规定；-试验方法与检验规则：明确径向载荷能力试验、轴向载荷能力试验、摩擦磨损试验及疲劳试验的方法和要求；-标记与包装：规定了产品的标记内容、方法以及包装运输的基本要求。在讨论过程中，各国专家就公差带选择、热处理硬度范围以及试验载荷确定等关键参数进行了多轮技术论证。经工作组内部多次修改和完善，形成了委员会草案（CD）和国际标准草案（DIS）。3.3投票与发布阶段DIS草案于2022年提交各成员国投票。投票过程中，部分国家提出了若干修改意见和建议，涉及公差表达方式、材料替代条款以及附录中关于润滑的推荐性规定等。工作组根据反馈意见对草案进行了进一步修订，形成最终国际标准草案（FDIS）。FDIS于2023年上半年投票通过后，ISO中央秘书处于2023年9月26日正式发布ISO24652:2023。该标准自发布之日起即成为现行国际标准，各成员国可在国家标准体系中引用或转化为本国标准。4核心技术内容概述4.1范围与术语定义ISO24652:2023规定了液压缸用球面滑动轴承杆端的术语和定义、符号、分类、技术要求、试验方法、检验规则、标志、包装、运输和贮存。该标准适用于液压缸活塞杆端部使用的球面滑动轴承杆端，其公称内径范围一般为5mm至200mm。标准中明确了以下核心术语：-球面滑动轴承杆端（sphericalplainbearingrodend）：由杆端体（通常是带螺纹的杆端壳体）与球面滑动轴承（由带球面外表面的内圈和带球面内表面的外圈组成）集成的组件单元，用于连接液压缸活塞杆与外接机构；-公称孔径（nominalborediameter）：杆端轴承内圈圆柱孔的名义直径，单位为毫米；-基本额定动载荷（basicdynamicloadrating）：在特定工况下，球面滑动轴承杆端理论上能够承受的恒定载荷值；-基本额定静载荷（basicstaticloadrating）：球面滑动轴承杆端在不产生永久变形的前提下能承受的最大静载荷。4.2主要技术指标标准从以下几个方面对产品提出了明确的技术要求：1.尺寸与公差：规定了杆端轴承的外形尺寸、螺纹尺寸、孔径公差、外圈宽度公差等，并划分了普通级和精密级两个公差等级，分别对应不同的应用场合；2.材料要求：规范了内圈、外圈和杆端体常用材料牌号，包括高碳铬轴承钢（如GCr15/AISI52100）、渗碳轴承钢和不锈钢等，明确了相应的热处理硬度要求和显微组织要求；3.表面处理：对外圈球面（内球面）的粗糙度、润滑槽的几何形状和尺寸进行规定；4.润滑要求：推荐了适用于液压缸工况的润滑脂类型，并规定了润滑槽的布置方式；5.力学性能：对径向和轴向基本额定载荷的确定方法予以规定，明确了静载安全系数选取的推荐值参考；6.耐久性：对疲劳寿命试验进行了原则性规定。4.3试验方法标准中规定的试验方法主要包括：-尺寸和几何精度检测：按相应的基础标准执行；-径向载荷能力试验：在规定条件下施加径向载荷，验证产品承载能力；-轴向载荷能力试验：验证杆端轴承在轴向载荷作用下的可靠性；-摩擦力矩测定：用于评估产品的运转灵活性；-磨损试验：模拟实际工况下的摆动磨损，评价耐磨性能。-疲劳试验：在交变载荷作用下检验产品的疲劳寿命水平。4.4标记与标识标准对产品标记内容进行了规范，应包括制造商名称或商标、标准编号、公称孔径代号、公差等级代号等信息。同时规定了包装、运输和贮存的基本要求，确保产品在物流环节不受损伤。5主要参与起草单位介绍5.1瑞典SKF集团在ISO24652:2023标准制定过程中，瑞典SKF集团发挥了至关重要的技术引领和组织协调作用。SKF集团（AktiebolagetSKF）成立于1907年，总部位于瑞典哥德堡，是全球最大的滚动轴承和滑动轴承制造商之一，在全球130多个国家设有销售机构，拥有超过100个制造基地。SKF在球面滑动轴承领域具有深厚的技术积淀，其产品广泛应用于汽车、铁路、航空航天、工业传动、工程机械等众多行业。在液压缸用球面滑动轴承杆端领域，SKF拥有完善的研发体系和丰富的工程应用经验。SKF的杆端轴承产品系列涵盖了从轻型到重载的各种工况，在工程机械液压缸领域具有较高的市场占有率。在ISO24652标准的制定过程中，SKF的专家团队：-牵头起草了标准中的术语和定义部分，确保了术语体系的科学性和国际适用性；-提供了大量基于实际工程应用的载荷试验数据和失效分析案例，为标准中载荷能力指标的确定提供了坚实的数据支撑；-在讨论公差等级和材料选择等关键章节时，SKF的专家从制造可行性和经济性角度提出了平衡各方利益的建设性建议；-利用其在ISO/TC123中的影响力，推动了各成员国之间的技术协调和意见整合，为标准最终顺利发布起到了关键的推动作用。5.2其他参与单位除SKF集团外，德国舍弗勒集团（SchaefflerAG）、日本NTN株式会社、中国洛阳轴承研究所有限公司、中国万向钱潮轴承有限公司等轴承行业知名企业和研究机构也派出资深专家参与了标准的技术讨论和草案评审工作。中国专家在标准制定过程中积极反映国内行业需求和技术特点，在尺寸系列确定、材料替代和试验方法等方面提出了多项有建设性的修改意见，多数意见被采纳或部分采纳。中国参与该标准的制定工作，有助于降低国内企业产品出口的技术壁垒，同时推动国内液压缸用杆端轴承产品的质量提升。6标准实施影响分析6.1对行业发展的影响ISO24652:2023的实施将从以下几个方面对全球液压缸用球面滑动轴承杆端行业产生深远影响：-推进产品标准化和系列化：各制造商将逐步统一产品尺寸系列和公差等级，减少非标产品比例，提高生产效率和库存周转率；-促进质量竞争：统一的技术要求和试验方法使得产品质量具有可比性，企业之间的竞争将转向材料、工艺和服务等更深层次；-降低用户成本：通用化设计降低了用户的选型、采购、备件和维修成本；-推动技术创新：标准中体现的先进技术指标将引导企业加大研发投入，提升产品的承载能力、可靠性和寿命水平。6.2对国际贸易的影响该标准的发布为全球液压缸用球面滑动轴承杆端产品搭建了统一的贸易技术平台。各成员国在签署ISO协议的基础上，应当积极采用国际标准，减少重复检验和认证环节，降低贸易成本。对于发展中国家而言，采用ISO24652:2023有助于加速国内产品与国际先进水平的接轨，提升出口竞争力。6.3对中国标准化工作的启示对中国而言，ISO24652:2023的发布为国内相关标准化工作提供了重要参考。建议采取以下措施：-积极转化：尽快将ISO24652:2023转化为国家标准或行业标准，实现与国际标准同步；-加强比对研究：系统梳理我国现行标准与国际标准之间的技术差异，明确修订方向；-加大标准宣贯力度：组织面向轴承制造企业、液压缸生产企业和用户单位的标准宣贯培训；-培养标准化人才：鼓励更多中国专家实质性参与国际标准化工作，提升我国在ISO/TC123中的话语权和影响力。7结论与展望ISO24652:2023《球面滑动轴承液压缸用球面滑动轴承杆端》国际标准的正式发布，是滑动轴承国际标准化领域的一项重要成果。该标准填补了液压缸专用球面滑动轴承杆端产品国际标准的空白，系统统一了产品的术语定义、尺寸公差、材料性能、试验方