在各大制造行业中,使用机械设备是降低人工成本的重要方式,各类机械设备在驱动过程中,轴承作为必不可少的零件,其质量和性能直接影响着企业生产效率。目前大部分轴承都是钢质材料,具有很高的强度,但在越来越多的生产类目中,钢质轴承的性能逐渐无法满足使用要求,因此,陶瓷球轴承被研发出来,在部分场景中代替钢质轴承来使用,下面小编为大家整理了陶瓷球轴承的优点与应用,希望能让大家更好的了解陶瓷材料在轴承中的使用性能。
陶瓷球轴承的优点
1、质量轻:陶瓷球的材料密度仅为3.218×10
3kg/m
3,只相当于钢球的40%。在高速回转时,轴承球体的离心力和陀螺力矩可大幅减小,致使接触应力减小,摩擦功耗下降,温升降低。
2、弹性模量高:陶瓷球的弹性模量E=3.22×10
9GPa,为钢球的1.5倍,提高了轴承主轴系统的刚度,也提高了主轴系统的临界转速。
3、线膨胀系数低:陶瓷材球材料的线膨胀系数α=3.2×10
-6/℃,约为钢球的25%,使得在不同温升的条件下,球与轴承内外环的配合间隙变化小,提高了轴承工作的可靠性,并减少了温升导致的轴承轴向位移,也使得预加载荷变化小。
4、硬度高:陶瓷球的硬度能达到HVI 600~1700,为钢球的2.3倍,可减少磨损,提高轴承寿命。
由于陶瓷球具有以上这些优点,当轴承采用陶瓷材料作为球体与钢球相比,速度可提高25%~35%,寿命可提高约3倍。
陶瓷球轴承的应用
1、高速超高速场景:由于陶瓷球轴承的球体在运转过程中离心力比钢球更小,所以使用寿命更长,在超高速磨床、高速车床以及航空航天发动机中有着广泛应用。
2、高温场景:陶瓷球轴承在高温环境中比钢球轴承具有更高的疲劳强度,适用于冶金、航空飞行器以及气轮机等。
3、精密机床:由于陶瓷球轴承球体的线膨胀系数比钢球小的多,在温度升高时尺寸变形更小,能保持高温下运转的尺寸稳定性,使轴承运转性能更稳定,因此适用于精密机床主轴系统。
4、化学腐蚀性环境:陶瓷材料一般为绝缘体和半导体,在溶液中具有较强的抗酸、碱的化学稳定性,所以在部分制造化学工业中,可以用陶瓷球轴承来部分代替钢质轴承。
以上就是小编为大家整理的陶瓷球轴承的优点与应用,希望能对大家有所帮助。通过以上内容不难看出,随着陶瓷材料的研发与应用愈发成熟,陶瓷球轴承势必在部分场景中替换钢质轴承,但是并不是所有轴承厂家都有能力生产性能稳定、质量可靠的陶瓷球轴承的,洛阳洛克威尔精密轴承有限公司作为专注设计、研发与生产各类精密轴承的
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