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轴承的滚子用陶瓷球有什么好处呢?

陶瓷滚动轴承有什么优点?

20世纪90年代中期,陶瓷滚动轴承已经问世。经试用表明,陶瓷滚动轴承具有以下优点:

第一,由于陶瓷几乎不怕腐蚀,所以,陶瓷滚动轴承适宜于在布满腐蚀性介质的恶劣条件下作业。

第二,由于陶瓷滚动小球的密度比钢低,重量更要轻得多,因此转动时对外圈的离心作用可降低40%,进而使用寿命大大延长。

第三,陶瓷受热胀冷缩的影响比钢小,因而在轴承的间隙一定时,可允许轴承在温差变化较为剧烈的环境中工作。

第四,由于陶瓷的弹性模量比钢高,受力时不易变形,因此有利于提高工作速度,并达到较高的精度。

国外已开发成功了在高温条件下采用固体润滑剂的陶瓷滚动轴承,也有利用液体或油脂润滑的特种钢与陶瓷组合而成的滚动轴承或全陶瓷滚动轴承。

陶瓷滚动轴承的优点是什么?

轴承可分为三种:滚动轴承、滑动轴承和电磁轴承。

滚动轴承是一种高度标准化的机械零件,有着多种尺寸规格和精度等级的系列型号,可以在相当大的范围内满足各种机械对轴承的要求。由于滚动轴承的维护十分简便,因此得到了非常广泛的应用。

滚动轴承结构的最大特征是,在有相对运动的两个套圈之间放置有滚动体,因此,滚动轴承较之滑动轴承具有摩擦系数小、消耗功率少、效率高的优点。

讲得通俗一点,滚动轴承一般由外圈、内圈、滚动体和保持架四部分组成,过去通常用合金钢制造。20世纪90年代中期,陶瓷滚动轴承已经问世。经试用表明,陶瓷滚动轴承具有以下优点:

第一,由于陶瓷几乎不怕腐蚀,所以,陶瓷滚动轴承适宜于在布满腐蚀性介质的恶劣条件下作业。

第二,由于陶瓷滚动小球的密度比钢低,重量更要轻得多,因此转动时对外圈的离心作用可降低40%,进而使用寿命大大延长。

第三,陶瓷受热胀冷缩的影响比钢小,因而在轴承的间隙一定时,可允许轴承在温差变化较为剧烈的环境中工作。

第四,由于陶瓷的弹性模量比钢高,受力时不易变形,因此有利于提高工作速度,并达到较高的精度。

国外已开发成功了在高温条件下采用固体润滑剂的陶瓷滚动轴承,也有利用液体或油脂润滑的特种钢与陶瓷组合而成的滚动轴承或全陶瓷滚动轴承。

至于谈到陶瓷滚动轴承的制造材料,主要采用氮化硅陶瓷。据有关资料报道,现代陶瓷中崛起的两颗新星——氮化硅和碳化硅都具有惊人的耐高温性能。氮化硅陶瓷在1400摄氏度,碳化硅陶瓷在1700摄氏度时,强度仍高达每平方厘米7000千克,而大多数金属这时早已软化或熔化成液体了。

陶瓷球轴承有什么特点?

实践证明,作为轴承材料还必须具有在不同温度下的尺寸稳定性,以保证轴承在温度变化的工作环境下,保持精密的尺寸和精确的配合,在特殊环境下还必须具备抗腐蚀、抗分解能力.总之,用以制造滚动轴承零件的陶瓷材料应具备以下性能特点:
1)低密度。由于滚动体密度减小,高速工作时其离心载荷也减小,从而可在更高转速下工作。
2)中等弹性模量。弹性模量太大会因应力集中而降低轴衬的承载能力。
3)热膨胀系数小。减小对温度变化的敏感性,使轴承工作温度范围更宽。
4)高抗压强度。抗压强度高是滚动轴承承受高应力的需要。
5)高硬度和高韧性。这两个特性相结合可获得较好的表面粗糙度;而且能防止外界粒子和冲击的损伤。
6)良好的抗滚动接触疲劳性和具有剥落失效模式。
7)特殊场合应具有耐高温、耐腐蚀和稳定性。
套圈和滚动体接触点受到外加负荷和旋转的作用,因而反复产生接触压力和变形。由于钢制轴承自身材料性能特点,轴承失效的主要形式是疲劳剥落,疲劳寿命短,应用范围受到很大限制。而陶瓷材料具有低密度,中等弹性模量,热膨胀系数小,硬度高,耐高温,耐腐蚀,无磁等优点,以氮化硅陶瓷球为滚动体的陶瓷球轴承可显著提高轴承接触疲劳寿命,极大拓展了滚动轴承的应用领域,已广泛应用于各种高精度、高转速机床,汽车、赛车、地铁、电机、航空发动机、石油化工机械、冶金机械等领域。

陶瓷球轴承有什么应用领域?

陶瓷轴承的应用领域日益广泛,但在工业领域中成功应用的还是陶瓷球轴承.应用较多的为氮化硅陶瓷球轴承。它的优点是:极限转速高、精度保持性好、启动力矩小、刚度高、干运转性好、寿命长,非常适合于在高速、高温以及腐蚀、辐射条件下保持高精度、长时间运转,主要用于数控机床和高速精密机械中,如高速电主轴轴承、机床主轴轴承、牙钻轴承、仪器仪表用轴承,计算机硬盘驱动器轴承等.此外,氮化硅陶瓷的硬度比轴承钢高1倍,弹性模量约高1/3,在相同载荷的条件下,氮化硅陶瓷的弹性变形小,所以,使用陶瓷球轴承的机床主轴具有良好的运转精度。
混合型陶瓷轴承已成功地应用于高速机床的主轴中,并已进入实用化阶段,如日本牧野等公司生产的HPM型超精密车床等,主轴转速为16000r/min,而美国MIKRO公司生产的HSM700高速加工中心,主轴转速已达到42000r/min,切削速度提高了5~10倍。此外,混合型陶瓷轴承还用应在电主轴、涡流分子泵等高转速的设备中。
陶瓷轴承作为一种重要的机械基础件,由于其具有金属轴承所无法比拟的优良性能,抗高温、超强度等在新材料世界独领风骚。近十多年来,在国计民生的各个领域中得到了日益广泛的应用。航空航天、航海、核工业、石油、化工、轻纺工业、机械、冶金、电力、食品、机车、地铁、高速机床及科研国防军事技术等领域需要在高温、高速、深冷、易燃、易爆、强腐蚀、真空、电绝缘、无磁、干摩擦等特殊工况下工作,产品市场价格也逐渐接近实用化,达到用户可接受的程度,陶瓷轴承大面积应用的浪潮已经涌来。
陶瓷轴承的特点:
1、低密度:由于陶瓷滚动体材料密度低,离心载荷小,从而可在更高转速下工作,而且产生热量较少。
2、中等弹性模量:陶瓷滚动体的弹性模量比钢制滚动体高,则轴承的动态刚度提高,但是弹性模量太大会因应力集中而降低轴承的承载能力。
3、热膨胀系数小:热膨胀系数小有助于减小对温度变化的敏感性,从而防止卡死。对混合滚子轴承,可适用的运转速度范围更宽。
4、抗压强度高:抗压强度高是滚动轴承承受高接触应力的需要(对于陶瓷材料,其强度通常是通过三点或四点弯曲试验测得的断裂模量决定)。
5、高硬度和高韧性:这两个特性相结合可获得较好的表面粗糙度,而且能防止外界硬质粒子和冲击的损伤。
6、良好的抗滚动接触疲劳特性:此性能对轴承滚动体的要求至关重要。
7、剥落失效形式:如果滚动体在工作中失效,则应是疲劳剥落,该实效形式在卡死前有预兆,是一种造成危害最小的实效形式。在一些应用条件较高的应用领域陶瓷材料还具备一些特殊性能。
8、耐高温和稳定性:在高达800℃高温环境中能稳定保持其机械性能。
9、耐腐蚀:在氧化和腐蚀环境,尤其是在反复滚动而挤掉表面油膜的接触区应具有抗氧化和腐蚀稳定性。

陶瓷轴承的优缺点

陶瓷轴承优点

1、耐腐蚀

陶瓷轴承是一种十分耐腐蚀的机械零部件,其耐腐蚀性比一般的材料都要高。因而目前陶瓷轴承,适宜于在布满腐蚀性介质的恶劣条件下作业。

2、物理性能稳定

陶瓷轴承是一种受热胀冷缩的影响比较小的五金件,因而在轴承的间隙一定时,可允许轴承在温差变化较为剧烈的环境中工作。

3、不易变形

陶瓷轴承由于弹性模量比较高缘故,故而受力使用时不容易变形。因此使用陶瓷轴承,有利于提高工作速度,并达到较高的精度。

4、重量轻

陶瓷轴承由于陶瓷滚动小球的密度比较低,因而重量要轻得多。因此转动时对外圈的离心作用可降低40%,进而使用寿命大大延长。

陶瓷轴承缺点

1、加工困难

陶瓷轴承具有较低的承载能力,相比金属材质其对热冲击敏感。所以在加工陶瓷轴承的时候,其加工步骤是十分复杂的,需要考虑的因素有很多,所以时候陶瓷轴承缺点之一就是加工困难。

2、成本高

陶瓷轴承是非金属、非铁材料,是一种非磁性优良绝缘体,因而陶瓷轴承材质成本比较的高。同时陶瓷轴承加工和磨削成本十分的复杂,因而目前的陶瓷轴承,制作成本也是十分高的。

陶瓷轴承用途

陶瓷轴承具有耐高温、耐寒、耐磨、耐腐蚀、抗磁电绝缘、无油自润滑、高转速等特性,因而目前陶瓷轴承用途是十分广泛的,下面从基本用途和应用领域,来看下陶瓷轴承应用知识。

1、基本用途

陶瓷轴承基本的用途,是应用于精密机床主轴,从而提高机床的速度与刚性。目前陶瓷轴承在医疗器械、低温工程、光学仪器、高速机床、高速电机、印刷机械、食品加工机械中都有应用,是一种用途广泛的高科技新材料产品。

2、应用领域

陶瓷轴承目前应用领域,在航空、航天、航海、石油、化工、汽车、电子设备;冶金、电力、纺织、泵类、医疗器械、科研和国防军事等等方面。近年来随着加工技术的不断进步,工艺水平的日益提高,陶瓷轴承的成本不断下降。

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