『壹』 陶瓷轴承有哪些种类各有什么特点及应用场合
1、按用途分:
(1)、高速轴承:
陶瓷轴承具有耐寒性、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:因无磁不吸粉尘,可减少轴承提前剥落、噪声大等。可用在退磁设备。精密仪器等领域。
(5)、电绝缘轴承:因电阻力高,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。
2、按材料分:氧化锆全陶瓷轴承
全陶瓷轴承具抗磁电绝缘、耐磨耐腐蚀、无油自润滑、耐高温耐高寒等特点, 可用于极度恶劣环境及特殊工况。套圈及滚动体采用氧化锆(ZrO2)陶瓷材料,保持器使用聚四氟乙烯(PTFE)作为标准配置,一般也可使用玻璃纤维增强的尼龙66(RPA66-25),特种工程塑料(PEEK,PI),不锈钢(AISISUS316),黄铜(Cu)等。
氮化硅全陶瓷轴承
氮化硅全陶瓷轴承套圈及滚动体采用氮化硅(Si3N4)陶瓷材料,保持器使用聚四氟乙烯(PTFE)作为标准配置,一般也可使用RPA66-25,PEEK,PI,以及酚醛夹布胶木管等。SiN4制全陶瓷轴承相比较ZrO2材料可适用于更高转速及负荷能力,以及适用于更高的环境温度。同时可提供用于高速高精度高刚性主轴的精密陶瓷轴承,最高制造精度达P4至UP级。
满装球全陶瓷轴承
满装球型全陶瓷轴承一面带添球缺口,因采用无保持架结构设计,可以比标准结构的轴承装入多的陶瓷球,从而提高其负荷能力,另外还可避免因保持架材料的限制,可达到陶瓷保持架型全陶瓷轴承耐腐蚀及耐温效果。该系列轴承不适宜较高转速,安装时应注意将缺口面装于不承受轴向负荷的一端。
陶瓷保持架全陶瓷轴承
陶瓷制保持架具有耐磨损,高强度,耐腐蚀及自润滑的优点,采用陶瓷保持架制造的全陶瓷轴承可使用于极强腐蚀,超高低温及高真空等苛刻环境.常用陶瓷材料为ZrO2,Si3N4或SiC。
混合陶瓷球轴承
陶瓷球特别是氮化硅球具有低密度、高硬度、低摩擦系数,耐磨、自润滑及刚性好等特点,特别适合做高速、高精度及长寿命混合陶瓷球轴承的滚动体(内外圈为金属)。一般内外圈采用轴承钢(GCr15)或不锈钢(AISI440C),陶瓷球可选用ZrO2,Si3N4,或SiC材料。
3、按技术等级分:
(1)、深沟球轴 陶瓷轴承
陶瓷轴承图册
承(技术等级为:P4、P5、P6、P0) 深沟球轴承,最具代表性的滚动轴承,用途广泛,可承受径向负荷与双向轴向负荷。适用于高速旋转及要求低噪声、低振动的场合或钢质轴承所不能应用的高温、高寒、腐蚀、磁场、非绝缘等领域。
(2)、调心球轴承 调心球轴承的外圈滚道呈球面,自动调心,可补充不同心度和轴挠度造成的误差。用于产生轴与外壳的不同心或轴挠曲部位及高温、低寒、腐蚀、磁场非绝缘等要求的调心部位。注:倾斜度不能超过3度。
(3)、单列角接触球轴承(技术等级为:P4、P5、P6、P0) 角接触轴承适用于高速及高精度旋转,在高温、磁场、水中等不影响其精度,并可承受合成负荷。标准的接触角为15°、30°和40°,接触角越大轴向负荷能力越大,接触角越小轴承可承受径向负荷与单向轴向负荷。一般采取成对安装。请在选购时加以注意。
(4)、单向推力球轴承 单向推力球轴承,是由带有球滚动滚道的垫圈形套圈和组装着球的保持架组成。可以承受轴向负荷,但不能承受径向负荷。
『贰』 陶瓷球轴承的氮化硅陶瓷材料在轴承中的应用
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16 000 r/min,而美国MIKRO公司生产的HSM700高速加工中心,主轴转速已达到42 000 r/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。
20世纪60年代以来,随着陶瓷材料的开发与应用,陶瓷轴承也得以发展.美国诺顿公司已将氮化硅陶瓷轴承应用在航天飞机的液压泵上,轴承的运转速度提高了50%~100%,美国一家公司向美国宇航工业供应的陶瓷轴承已在800*(2的高温下使用;日本主要飞机发动机制造商石川岛播还将钢一陶瓷混合轴承及全陶瓷轴承在发动机上进行了试验.
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。
工业用氮化硅陶瓷材料和轴承钢的性能力
密度(Kg/m3) 3250 7800 杨氏模量(GPa) 310 210 抗压强度(MPa) >3500
断裂模量(MPa) 700-1000 维氏硬度(GPa) 14-18 8 韧性(MPa· m1/2) 5-8 16-20
热膨胀系数(×10-2/°K) 3 12 热传导率(W/mK) 20 30 比热(J/KgK) 800 450
使用上限温度(°K) 1050 400-600 抗热冲击 高 很高 滚动接触疲劳失效形式 剥落 剥落
『叁』 陶瓷球轴承的组成
因为陶瓷球本身具有自润滑性能,所以润滑可以按使用要求,可以有润滑脂也可以不加润滑脂。密封件也是可以按使用要求,决定陶瓷球轴承是否带密封件。保持器也是可以按使用要求是否采用。那么套圈、滚动体是轴承两个不可缺少的要素,当这两个要素不是同一种材料时,就有了混合轴承(Hybridconstructionbearing)的说法。当滚动体采用陶瓷材料时就定义为混合陶瓷球轴承()。常用的陶瓷球材料有氧化锆(ZRO2)和氮化硅(SI3N4);常用的套圈材料有轴承钢(GCR15)和不锈铁(440、440C)及不锈钢(304、316、316L)。
按照使用环境、转速、负荷、温度,及使用时的要求,陶瓷球轴承的套圈和滚动体可以由以上材料互相组合,并起到不同的使用效果。
陶瓷球轴承的代号:
HY+套圈材料+轴承型号+密封型式——球的材料——保持器材料——润滑脂
套圈材料:S表示不锈铁、SS表示不锈钢、具体用什么材料可以用挂号标注说明。
在高速精密轴承中,应用最多的是混合陶瓷球轴承,即滚动体使用热压Si3N4陶瓷球,轴承圈仍为钢圈。这种轴承标准化程度高,对机床结构改动小,便于维护保养,特别适合于高速运行场合.其组装的高速电主轴,具有高速、高刚度、大功率、长寿命等优点。
『肆』 全陶瓷 轴承 不适合用在哪
陶瓷轴承一般分为两种类型,一种是全陶瓷轴承,另外一种就是部分陶瓷轴承。很好理解,所谓的全陶瓷轴承就是内环,外环,球都是采用陶瓷材料的轴承。而部分陶瓷轴承,我们经常看到的一般都是球使用陶瓷,而内环外环仍然采用钢来作为材料。
更早一些时候的陶瓷轴承使用的是复合氧化铝陶瓷,这种陶瓷的优点就是硬度很高,非常坚硬。另外,还有采用复合氧化硅的,但是使用这种材料的陶瓷轴承的硬度就稍微比氧化铝低一点,这些材料共同的特点就是脆性比较大。现在主要的陶瓷轴承材料使用的是不完全再结晶氧化锆,硬度非常坚硬,虽然这种材料比氧化铝的硬度稍微低一点,但是它的冲击强度是非常非常高的。
目前来说,现在普遍的陶瓷轴承的抗冲击已经不是问题了,普遍的陶瓷轴承都能达到这个标准,现在的主要问题还是没有合适的材料来做保持器。普遍情况是陶瓷轴承报废的情况一般都是保持器的损坏。现在的保持器的材料也是多种多样的,有高密度尼龙的材料,也有金属材料的。但是不论现在是哪种材料,都磨不过陶瓷材料的。
『伍』 陶瓷球轴承都有哪些优点
在工程陶瓷产品的开发应用中,陶瓷球轴承是工程陶瓷在工业领域广泛应用的典型范例,受到很多国家的高度重视.在高速精密轴承中,应用最多的是混合陶瓷球轴承,即滚动体使用热压Si3N4陶瓷球,轴承圈仍为钢圈。这种轴承标准化程度高,对机床结构改动小,便于维护保养,特别适合于高速运行场合.其组装的高速电主轴,具有高速、高刚度、大功率、长寿命等优点。
陶瓷球轴承的优点:
1、耐温高
陶瓷球热膨胀系数小,在高温环境下不会因为温度的原因导致轴承球膨胀,这样大大提高了整个轴承的使用温度,普通轴承的温度在160度左右,陶瓷球的可以达到220度以上。
2、转速高
陶瓷球具有无油自润滑属性,陶瓷球摩擦系数小,所以陶瓷球轴承具有很高的转速.据统计采用陶瓷球的轴承是一般轴承的转速1.5倍以上的转速。
3、寿命长
陶瓷球可以不加任何油脂,也就是说即使油脂干掉,轴承还是可以运作的,这样就避免了普通轴承中因为油脂干掉导致的轴承过早损坏现象的发生.据我们测试以及一些客户的反馈使用陶瓷球后的轴承的使用寿命是普通轴承的2-3倍。
4、绝缘
最后一点也是最重要的一点,绝缘,采用陶瓷球的轴承,可以使轴承的内外圈之间绝缘,因为陶瓷球是绝缘体,在轴承的内外圈之间用陶瓷球,就可以达到绝缘的效果,这样就使轴承能够在导电的环境下使用了。滚动轴承由套圈、滚动体、保持器、润滑脂、密封件组成,当滚动体采用陶瓷材料后,此滚动轴承就定义为陶瓷球轴承。
『陆』 陶瓷轴承需要润滑油吗 轴承在什么环境
1、陶瓷轴承主要用在特种环境中,比如酸碱、高温低寒、无油自润滑、无磁电绝缘的环境中。为了能够使轴承使用寿命更长,不管什么类型的轴承都应该定期的保养维护。
2、纯陶瓷轴承,其内部是不添加润滑油脂的,有的纯陶瓷轴承没有密封圈,有的带有密封圈。即使有点灰尘进入,也不影响其润滑性能。
3、混合陶瓷轴承,其内部一般添加不同性能润滑脂(根据客户需要)。骑行一定的里程或时间后,是需要保养一下的,把轴承的密封圈移除,使用相关的清洗产品把其内部脏油脂清除,再重新注入润滑脂即可。
『柒』 球阀的应用
球阀的应用:球阀被广泛的应用在石油炼制、长输管线、化工、造纸、制药、水利、电力、市政、钢铁等行业,在国民经济中占有举足轻重的地位。它具有旋转90度的动作,旋塞体为球体,有圆形通孔或通道通过其轴线。
球阀在管路中主要用来做切断、分配和改变介质的流动方向,它只需要用旋转90度的操作和很小的转动力矩就能关闭严密。球阀最适宜做开关、切断阀使用,V型球阀。电动阀门除应注意管道参数外,尚应特别注意其使用的环境条件,由于电动阀门中的电动装置是一机电设备,其使用状态受其使用环境影响很大。通常状态下,电动球阀、蝶阀在以下环境使用要特别注意。
球阀(ball valve ),标准GB/T21465-2008《阀门术语》中定义为:启闭件(球体)由阀杆带动,并绕球阀轴线作旋转运动的阀门。亦可用于流体的调节与控制,其中硬密封V型球阀其V型球芯与堆焊硬质合金的金属阀座之间具有很强的剪切力,特别适用于含纤维、微小固体颗料等的介质。而多通球阀在管道上不仅可灵活控制介质的合流、分流、及流向的切换,同时也可关闭任一通道而使另外两个通道相连。本类阀门在管道中一般应当水平安装。球阀按照驱动方式分为:气动球阀,电动球阀,手动球阀。
特点:
一;耐磨;由于硬密封球阀的阀芯是合金钢喷焊,
三片式球阀
密封圈是合金钢堆焊,所以硬密封球阀在开关时不会产生太大的磨损。(它的硬度系数为65-70):
二;密封性能好;由于硬密封球阀的密封是采用人工研磨,直到阀芯与密封圈完全吻合才能使用。所以他的密封性能是可靠的。
三;开关轻;由于硬密封球阀的密封圈底部采用弹簧使密封圈与阀芯紧紧抱在一起,所以在外界力量超过弹簧的预紧力时开关非常轻。
四;使用寿命长:已广泛应用于石油、化工、发电、造纸、原子能、航空、火箭等各部门,以及人们日常生活中。
气动球阀结构紧凑,密封可靠,结构简单,维修方便,密封面与球面常在闭合状态,不易被介质冲蚀,易于操作和维修,适用于水 、溶剂、酸和天然气等一般工作介质,主要用于截断或接通管路中的介质,亦可用用于流体的调节与控制。
气动球阀与其它阀门种类相比,具有角行程输出扭矩,开启迅速、平稳可靠,适用广泛,等以下一些优点。
1、止推轴承减小阀杆磨擦力矩,可使阀杆长期操作平稳灵活。
2、防静电功能:在球体、阀杆、阀体之间设置弹簧,能将开关过程产生的静电导出。
3、由于聚四氟乙烯等材料具有良好的自润滑性,与球体的磨擦损失小,故气动球阀的使用寿命长。
4、流体阻力小:气动球阀是所有阀门分类中流体阻力最小的一种,即使是缩径气动球阀,其流体阻力也相当小。
5、阀杆密封可靠:由于阀杆只作彷转动运而不做升降运动,阀杆的填料密封不易破坏,且密封能力随着介质的压力增高而增大。
6、阀座密封性能好:采用聚四氟乙烯等弹性材料制成的密封圈,结构易于密封,而且气动球阀的阀封能力随着介质压力的增高而增大。
优点
1.流体阻力小,全通径的球阀基本没有流阻。
2.结构简单、体积小、重量轻。
3.紧密可靠。它有两个密封面,而且球阀的密封面材料广泛使用各种塑料,密封性好,能实现完全密封。在真空系统中也已广泛使用。
4.操作方便,开闭迅速,从全开到全关只要旋转90°,便于远距离的控制。
5.维修方便,球阀结构简单,密封圈一般都是活动的,拆卸更换都比较方便。
6.在全开或全闭时,球体和阀座的密封面与介质隔离,介质通过时,不会引起阀门密封面的侵蚀。
7.适用范围广,通径从小到几毫米,大到几米,从高真空至高压力都可应用。
8.由于球阀在启闭过程中有擦拭性,所以可用于带悬浮固体颗粒的介质中。
加工精度高,造价昂贵,高温中不宜使用,如管道内有杂质,容易被杂质堵塞,导致阀门无法打开。
『捌』 耐高温轴承的使用注意事项
1、轴承钢的热处理尺寸稳定温度
对于普通轴承钢都有一个热处理稳定温度,在这个温度以下轴承保持尺寸稳定,同时轴承钢材质的硬度等也满足使用要求。一般轴承的热处理稳定温度为150℃。具体各个厂家轴承的热处理稳定温度会有不同。
2、轴承保持架温度范围
通常钢或者黄铜保持架能够承受的温度范围比较大,钢保持架的耐热温度可达300℃,黄铜保持架可达250℃,但对于尼龙保持架,一般能承受-40~+120℃的温度范围。
3、密封件的温度范围
对于封闭式轴承,金属材料防尘盖的,不需要特殊考虑温度范围。对于橡胶材料密封件,就需要考虑了。丁腈橡胶(NBR)工作温度范围是-40~+120℃,可以稳定工作于100℃以内,短时工作于120℃;对于氟橡胶(FKM),可稳定工作于-30~+200℃,短时工作于230℃。
4、轴承润滑脂允许的温度范围
温度是影响润滑寿命的一个最重要的因素。随着温度的升高,润滑脂基础油粘度降低。基于70℃计算的润滑脂寿命,其运行温度每升高15℃,寿命将降低一半。电机用轴承允许的工作温度应该是轴承各个零部件允许温度范围的交集(最窄范围),只有在这个范围内才能保证轴承运行安全。
因此,轴承能否运行于高温环境,主要在于润滑剂的选择,其次是轴承密封材料(仅对于封闭式轴承)和保持架,最后是轴承钢。实际在应用中一般测到的温度是轴承外圈附近的温度,不同的测量方法和位置最高可相差15℃。一般轴承座比轴的散热条件好,所以内圈及滚动体的温度要比外圈高出5~10℃。因此,当测试位置在轴承外圈以外时,若测出温度为95℃,内圈最热点温度有可能会达到120℃。这个温度就已经达到了尼龙保持架、轴承钢及润滑脂的稳定耐热温度,所以此时就要选用更耐热性能更好的轴承材料,比如不锈钢轴承或陶瓷轴承。
『玖』 悠悠球全陶瓷轴承需要用润滑油么
对悠悠球来说,由于需要长时间的空转,除了2A球,其它组别用球的轴承一般都不用加油或只上极少量的比较稀的油,过多或过粘稠的油都会在轴承内部产生较大阻力从而减弱空转,而少量的稀油可以让轴更顺滑,以上说的是金属滚珠轴承,全陶瓷滚珠轴承有无油自润滑的特点,所以不需要润滑油的补充:
另……全陶瓷轴承不太适合用于悠悠球上,一般的全陶瓷轴承受到撞击震动等外力比较容易碎裂,球技再好也有摔球的时候,新手一般比较容易摔球,不推荐使用。推荐不锈钢陶瓷滚珠轴承。