河南陶瓷軸承材料的應(yīng)用特點
- 發(fā)布時間(jiān):2025-01-21
**陶(táo)瓷的應用(yòng)真不少。這類特殊的材料由離子鍵和(hé)共建件組合,不僅具有(yǒu)優異的耐高溫、耐化學腐蝕、抗侵蝕、良好的生物相容性,還具有優異特殊的電學、光學、磁學、壓電和熱電等功能特性(xìng),廣泛應用(yòng)於機械化工、生物(wù)醫療、電子電器、新能源、核電(diàn)、航空**、國防(fáng)j工等領(lǐng)域。今天蜜柚视频app一起來看看它的一個細分門類:陶瓷軸承材料。
陶瓷軸承是一個總稱(chēng)呼,可(kě)細分為全陶(táo)瓷(cí)軸承和混(hún)合陶瓷軸(zhóu)承(半陶瓷軸承)兩種。軸承(chéng)中常見陶瓷材料有:氮化矽、氧化鋁、氧化鋯和碳化矽(guī)這幾種(zhǒng)。
一、混合軸承
混合陶瓷軸承一般由軸承鋼製成(chéng)的套圈和軸承級的氮化矽滾(gǔn)動體(tǐ)組(zǔ)裝而成,具有電絕緣特(tè)性。與帶鋼滾動體的軸承相比,混合陶瓷軸承(下文主要以氮化矽滾動體(tǐ)為例說明)的(de)優點包括:
陶瓷混合軸承
①、防止電流腐(fǔ)蝕
電機運行時(shí),轉軸兩端之間(jiān)或軸與軸之間產生的電位差叫做軸電壓。若軸兩端(duān)通過(guò)電機機座等構成回路(lù),則在(zài)軸(zhóu)電壓的作用下產(chǎn)生軸電流(liú)。軸(zhóu)電流是軸電壓通過電機(jī)、軸承、定子機座或輔助裝置構成閉合回路產生,因正常情況下軸電(diàn)壓較低,軸承(chéng)內的潤滑油膜能起到絕緣作用而扼製軸電流產生;但當軸電壓較高,或電機起動瞬間油膜未穩定形成時,軸電壓將(jiāng)使潤滑油膜放電(diàn)擊穿形成通路產生軸電流。
軸電流局部放電能量釋放(fàng)產生(shēng)的高溫,可以融化軸承(chéng)內圈、外(wài)圈或滾珠上許多微小區域,並形成凹槽,從而產生噪聲(shēng)、振(zhèn)動,若不能及時發現處理將導致軸承失效,對生(shēng)產帶來(lái)極大影響。變頻調速係統中高頻軸電流對軸(zhóu)承的電蝕z顯(xiǎn)著的特征是在電機軸承內外圈、滾珠上產生“搓板”式密密的凹(āo)槽條紋。從根本上消除電機的軸電流有哪些辦法呢?一是增加泄流裝置,即加裝旁路電刷,軸電流(liú)繞過軸承泄掉;二是采用絕緣軸承,阻斷軸電流(liú)通過(guò)軸承的路徑,為了阻斷軸電流通路,電機至(zhì)少(shǎo)有一端要用電絕(jué)緣軸承。
因軸(zhóu)電流腐蝕產生(shēng)的“搓板”式的(de)密密凹槽條紋
軸電流常會發生在輪(lún)對軸(zhóu)承和牽引電機(軌道(dào)車輛)、直流和交(jiāo)流電機(jī)(動力傳輸(shū)係統)及發電機(jī)(風電)上。軸電流會可能導致滾道和滾動體的(de)損壞及潤滑劑的老化,從而引起電機或發電機過早發生故障,造成維修費用的增加並(bìng)帶來停機停產等造成的損失。解決這些問(wèn)題的z佳方案就是使用電絕緣軸承。無論是內圈還是外圈帶陶瓷塗層的軸承都稱為絕緣軸承。陶瓷塗層能夠(gòu)防止電流通過,具有絕緣的能力。混合式軸承的滾動體由陶瓷製成,由(yóu)滾動體來防止電流通過,因此也具有絕緣能力(lì),而且具備比陶瓷塗層(céng)更加持久的絕緣能力。
在風電機組的發電(diàn)機應用中,經常指定要使用混合陶瓷軸承
②、有效提(tí)高(gāo)轉速
氮化矽滾動體的密度比相同尺寸的軸承鋼滾(gǔn)動體的密度低60%。較輕的重量和慣性形成更高的速度性能,這(zhè)使軸承的快速啟動和停止能力(lì)出眾。此外,陶瓷球具有無油(yóu)自潤滑屬性,陶瓷(cí)球摩擦係(xì)數小,所以陶瓷球軸承具有很高的轉速.計統計采用陶瓷球的軸承是一般軸承(chéng)的轉速1.5倍以上的轉速。
混合(hé)型陶(táo)瓷軸承已(yǐ)成功地應用於高速機(jī)床的主軸中,並已進入實用化階段,如**牧野等公司(sī)生產的HPM型超精密車床等,主軸轉速為16000r/min,而(ér)美國(guó)MIKRO公司生產的HSM700高速加工中心,主軸轉(zhuǎn)速已(yǐ)達到42000r/min,切削速度提高了5~10倍,此外,混合型陶瓷軸(zhóu)承還用(yòng)應在電主軸、渦流(liú)分子泵等高轉速的(de)設備中。
③、使用壽命長
混合陶瓷軸(zhóu)承中摩擦產生的熱(rè)量較(jiào)低,特別是在高速(sù)下,這有助於延長軸承使用壽命和延長再潤滑間隔,可以大大降低軸承檢修帶來的停工損失及維護成本增加(jiā)。
④、高硬度和高韌性
氮化矽滾動體具有更高(gāo)的硬度及極佳的韌性,這(zhè)兩個特性相結合可獲得較好的表麵粗糙度,而且能防止外界硬質粒子和衝擊的損傷,耐磨損能力強。
⑤、軸承剛度更高
軸承的剛度是指在負荷作用下,軸承出現彈性(xìng)變(biàn)形的程度。剛度影響(xiǎng)到軸承振動(dòng)、噪聲、壽命和旋轉精度等各方麵,是軸承分析中的一個重要性能參數。這(zhè)種變形一般很小,可以忽略不計,但在某些應用,例如機床主軸的軸承或小齒輪軸承,剛度(dù)就非常重要。
氮化矽陶瓷的硬度比軸承鋼高1倍(bèi),彈性模量約高1/3,在相同載荷的條件下,氮化矽陶瓷的彈性變形小,所以,使用陶瓷球混合軸承的(de)機床主軸具有良好的運轉精度。
⑥、對溫度變化的敏感度較低
氮化矽滾動體具有較低(dī)的熱膨脹係數,熱膨脹係數小有助於減小(xiǎo)對(duì)溫度(dù)變化的敏感(gǎn)性,從而防止卡死。對混合滾子軸承,可適用(yòng)的(de)運轉速度範圍更寬。
目前陶瓷混合軸承廣泛用於電動(dòng)機、航空**應用、高性能賽車、實驗室設備、水下應用等。陶瓷混合軸承可輕鬆滿足達到更高速度、更低摩擦和更長壽命的要(yào)求。