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混合陶瓷球軸承的基本介紹


  一、滾動軸承由套圈,滾動體和保持器組成。
  由于套圈和滾動體接觸點受到外加負荷和旋轉的作用,因而反復產生接觸壓力和變形。
  由于鋼制軸承自身材料性能特點,軸承失效的主要形式是疲勞剝落,疲勞壽命短,應用范圍受到很大限制。而陶瓷材料(Si3N4)具有低密度,中等彈性模量,熱膨脹系數小,硬度高,耐高溫,耐腐蝕,無磁等優點,以氮化硅陶瓷球為滾動體的陶瓷球軸承可顯著提高軸承接觸疲勞壽命,極大拓展了滾動軸承的應用領域,已廣泛應用于各種高精度、高轉速機床,汽車、賽車、地鐵、電機、航空發動機、石油化工機械、冶金機械等領域。目前,氮化硅陶瓷球和陶瓷球軸承已開始步入批量化生產階段,特別在機床用高速精密主軸軸承和耐高溫耐腐蝕軸承等領域應用前景廣闊。
  二、氮化硅陶瓷材料性能
  1. 低密度:由于陶瓷滾動體材料密度低,離心載荷小,從而可在更高轉速下工作,而且產生熱量較少。
  2. 中等彈性模量:陶瓷滾動體的彈性模量比鋼制滾動體高,則軸承的動態剛度提高,但是彈性模量太大會因應力集中而降低軸承的承載能力。
  3. 熱膨脹系數小: 熱膨脹系數小有助于減小對溫度變化的敏感性,從而防止卡死。對混合滾子軸承,可適用的運轉速度范圍更寬。
  4. 抗壓強度高: 抗壓強度高是滾動軸承承受高接觸應力的需要(對于陶瓷材料,其強度通常是通過三點或四點彎曲試驗測得的斷裂模量決定)。
  5. 高硬度和高韌性: 這兩個特性相結合可獲得較好的表面粗糙度,而且能防止外界硬質粒子和沖擊的損傷。
  6. 良好的抗滾動接觸疲勞特性: 此性能對軸承滾動體的要求至關重要。
  7. 剝落失效形式: 如果滾動體在工作中失效,則應是疲勞剝落,該實效形式在卡死前有預兆,是一種造成危害最小的實效形式。 在一些應用條件較高的應用領域陶瓷材料還具備一些特殊性能。
  8. 耐高溫和穩定性: 在高達800℃高溫環境中能穩定保持其機械性能。
  9. 耐腐蝕: 在氧化和腐蝕環境,尤其是在反復滾動而擠掉表面油膜的接觸區應具有抗氧化和腐蝕穩定性。
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