陶瓷轴承的特点是什么?
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。可用于极度恶劣的环境及特殊工况,可广泛应用于航空、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、科研和国防军事等领域,是新材料应用的高科技产品。
陶瓷轴承的套圈及滚动体采用全陶瓷材料,有氧化锆(ZrO2)、氮化硅(Si3N4)、碳化硅(Sic)三种。保持器采用聚四氟乙烯、尼龙66,聚醚酰亚氨,氧化锆、 氮化硅,不锈钢或特种航空铝制造,从而扩大陶瓷轴承的应用面。
应用领域
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。
在航空航天、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,陶瓷轴承不可或缺的替代作用正在被人们逐渐地认识。
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,已经从过去只在一些高、精、尖领域小范围内应用,逐步推广到国民经济各个工业领域,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!
1.1、高温轴承的温度等级
高温轴承的温度等级如下:
(1)、0--600高温轴承一般温度等级分为200、300、400、500、600,常用温度等级为300和500两个等级。
(2)、600--800高温轴承此种高温轴承一般分为两种,全高温钢制耐高温轴承和陶瓷混合高温轴承。
(3)、800--1200高温轴承此类轴承一般以氮化硅陶瓷为原料,替代钢材难以达到的高温环境。
1.2、高温轴承的温度分类
高温轴承的温度分类如下:
1、普通轴承钢材耐高温:150-200℃(其结构是满滚动体,使用寿命短,后期维护费用高)
2、高温合金钢材:300-500℃(其结构含保持架,满滚动体两种;使用寿命一年以上,推荐)
3、氮化硅陶瓷滚动体:800-1200℃(其结构满滚动体,使用寿命长,成本较高) 如果您的使用环境未超过500℃可采取第二种材质。
采取高温轴承方式要按照实际的应用环境去选择,列如:环境恶劣 转速较高 必须采用含有保持架、密封圈、进口高温油脂。
二、结构分类
2.1、常规轴承结构
此类结构高温轴承因为没有保持架,增加的滚动体的数量,大大增加了轴承重载低速的特性,使用寿命较长,适用高温轴承的温度范围为0--800。但是不足的地方是这类高温轴承的极限转速较低,一般不超过100r/min,内径尺寸较大的轴承还会更低一些。满足此类轴承条件的类别有:深沟球轴承、调心球轴承,单列圆柱滚子轴承和外球面球轴承。
需要注意的是,这里所说的高转速并不是轴承能达到很高的极限转速,而是相对“满装滚动体高温轴承”而言,受轴承游隙等因素影响,一般能达到普通轴承70%到80%的国标极限转速。此类轴承可承受温度范围为600以内。
2.2、满装滚动体结构
此类结构高温轴承因为没有保持架,增加的滚动体的数量,大大增加了轴承重载低速的特性,使用寿命较长,适用高温轴承的温度范围为0--800。但是不足的地方是这类高温轴承的极限转速较低,一般不超过100r/min,内径尺寸较大的轴承还会更低一些。
满足此类轴承条件的类别有:深沟球轴承、调心球轴承,单列圆柱滚子轴承和外球面球轴承。
2.3、全陶瓷或混合陶瓷轴承
陶瓷轴承一般可以承受很高的温度,极限温度可以达到1200。但是只有陶瓷保持架、石墨保持架或无保持架的情况下可以达到,混合陶瓷轴承(钢制内外圈和陶瓷球)的耐温则较低,如果搭配钢制保持架只能达到600的极限温度,但是由于陶瓷球的硬度高,重量轻。
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。
塑料轴承缺点:不耐高温。
陶瓷轴承优点:耐高温,绝缘,耐腐蚀,免润滑。
陶瓷轴承缺点:加工困难,成本高,轻负载。
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。可用于极度恶劣的环境及特殊工况,可广泛应用于航空、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、科研和国防军事等领域,
陶瓷轴承主要用途分类
(1)、高速轴承:具有耐寒性、受力弹性小、抗压力大、导热性能差、自重轻、摩擦系数小等优点,可应用在12000转/分-75000转/分的高速主轴及其它高精度设备中;
(2)、耐高温轴承:材料本身具有耐高温度1200℃,且自润滑好,使用温度在100℃-800℃间不产生因温差造成的膨胀。可应用在炉窑,制塑、制钢等高温设备中;
(3)、耐腐蚀轴承:材料本身具有耐腐蚀的特性,可应用在强酸、强碱、无机、有机盐、海水等领域,如:电镀设备,电子设备,化工机械、船舶制造、医疗器械等。
(4)、防磁轴承:因无磁,故不吸粉尘,可减少轴承表面剥落,从而减小了运行噪声。可用在退磁设备。精密仪器等领域。
(5)、电绝缘轴承:因电阻率高,可免电弧损伤轴承,可用在各种要求绝缘的电力设备中。
(6)、真空轴承:因陶瓷材料独具的无油自润滑特性,在超高真空环境中,可克服普通轴承无法实现润滑之难题。 注:以上五种类别轴承,同一套轴承可应用到高温、高速、酸碱、磁场、非绝缘中,但因材料性能有所不同(请参阅稀土陶瓷材料性能表)故请客户选择产品时,根据自己所应用的场合,来挑选材料最适合的陶瓷轴承。
陶瓷轴承的优缺点:
一、优点:
1、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。
2、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。
二、缺点:加工困难,成本高。
塑料轴承的优缺点:
一、优点:
1、塑料轴承整体均是润滑材料,使用寿命长;
2、塑料轴承使用中不会发生生锈现象且耐腐蚀,而金属类轴承易生锈不能用于化工液中;
3、塑料轴承质量比金属轻,这更适合现代化的轻量型设计趋势;
二、缺点:塑料轴承不耐高温。
扩展资料
塑料滑动轴承一般工作面均具有自润滑功能;塑料滑动轴承一般都是采用性能比较好的工程塑料制成;比较专业的厂家一般均具有工程塑料自润滑改性技术,通过纤维、特种润滑剂、玻璃珠等等对工程塑料进行自润滑增强改性使之达到一定的性能,然后再用改性塑料通过注塑加工成自润滑的塑料轴承。
塑料滑动轴承有以下特点:
1、塑料轴承整体均是润滑材料,使用寿命长;
2、塑料轴承使用中不会发生生锈现象且耐腐蚀,而金属类轴承易生锈不能用于化工液中;
3、塑料轴承质量比金属轻,这更适合现代化的轻量型设计趋势;
4、塑料轴承制造成本较金属类要低;塑料轴承采用的是注塑成型加工而成比较适合大批量生产;
5、塑料轴承在运行中没有任何噪音,具有一定的吸振功能;
6、塑料滑动轴承适合高低温工作-200~+250度。
参考资料来源:百度百科-塑料轴承
参考资料来源:百度百科-陶瓷轴承