轴承是整个医疗行业应用中使用的重要部件。设计师和工程师在指定医疗设备中使用的轴承时面临着重要的决定。医疗设备应用中使用的轴承的五个关键设计要素，从材料开始。

医疗保健正在经历一场巨大的变革，这在很大程度上是由医疗设备的创新推动的。这些设备在诊断、治疗和改善全球患者的生活方面发挥着越来越关键的作用。可靠性至关重要，许多设备依赖于使用精密滚珠轴承才能在苛刻的条件下有效运行。

手术电动工具、牙钻、泵和呼吸机只是需要使用微型和器械滚珠轴承的医疗应用中的一小部分。轴承也是各种诊断和成像设备的关键部件。材料、润滑、精度水平、低噪音和防污染是设计人员必须正确确定的关键属性，以确保医疗设备中使用的轴承具有最佳性能。

材料

直接接触患者组织和体液、灭菌要求和法规遵从性都促使在指定轴承部件时需要选择适当的材料。医疗设备中使用的轴承必须由高纯度材料制成的套圈和滚珠制成。精制马氏体不锈钢推荐用于大多数医疗应用。这种合金的商品名为 KS440、ACD34 和 X65Cr13，具有与传统 AISI 440C 相同的耐腐蚀性，但碳和铬含量较低。

这种化学成分在热处理后产生细小、均匀分散的碳化物，在轴承运行期间产生较低的噪音和振动特性。这对于高速医疗器械（如牙钻和手术手机）非常可取。为了获得更高的耐腐蚀性，可以使用氮增强马氏体不锈钢。这种钢比 440C 更昂贵，但耐腐蚀性是 440C 的五倍，有利于在血液暴露等环境中使用。这种合金还表现出更长的疲劳寿命和非常低的噪音水平。

由陶瓷材料（如氮化硅）制成的球为某些应用提供了巨大的优势。陶瓷球重量轻、无磁性，可抵抗大多数液体和化学品的侵蚀。它们还大大提高了轴承的极限速度，非常适合以非常高的转速旋转的手机。虽然陶瓷球具有一系列令人印象深刻的有益特性，但由于球硬度高，接触应力更大，并且轴承的疲劳寿命受到影响。当典型的轴承失效模式以疲劳为特征时，钢球是更好的选择。

全陶瓷轴承的套圈和滚珠均由陶瓷材料制成，具有完全无磁性的优点。这些轴承非常适合用于成像设备。然而，全陶瓷轴承的生产精度无法达到与典型钢轴承相同的精度水平，而且成本可能高昂。钛和 300 系列不锈钢被认为是生物相容性选项，但由于负载能力降低和成本大幅增加，因此不常用。

保持架或球分离器也是一种重要的轴承部件，其材料选择不容忽视。保持架会影响轴承的速度能力，以及产生的扭矩和噪音水平。医疗应用典型轴承中使用的保持架由 300 系列不锈钢制成。然而，在高速应用中，通常需要使用塑料或酚醛树脂冠状固定器。对于极高速的旋转，应使用带有全机加工的一体式保持架的角接触轴承。这种类型的保持器在更高的速度下提供了更高的稳定性。有多种塑料材料可用于生产保持器，这些保持器重量轻，可承受高达 500 °F 的温度，并且可以高压灭菌。酚醛树脂保持架具有多孔结构，可以浸渍油，以更好地润滑球腔。一些材料，如聚酰胺-酰亚胺，含有石墨或 PTFE 等添加剂，可改善润滑性。