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      陶瓷材料在軸承中的應用

      2023-01-02349次
      陶瓷軸承的應用領域日益廣泛,但在工業領域中成功應用的還是陶瓷球軸承。目前,應用較多的為氮化硅陶瓷球軸承。它的優點是:極限轉速高、精度保持性好、啟動力矩小、剛度高、干運轉性好、壽命長,非常適合于在高速、高溫以及腐蝕、輻射條件下保持高精度、長時間運轉,主要用于數控機床和高速精密機械中,如高速電主軸軸承、機床主軸軸承、牙鉆軸承、儀器儀表用軸承,計算機硬盤驅動器軸承等。
      此外,氮化硅陶瓷的硬度比軸承鋼高1倍,彈性模量約高1/3,在相同載荷的條件下,氮化硅陶瓷的彈性變形小,所以,使用陶瓷球軸承的機床主軸具有良好的運轉精度?;旌闲吞沾奢S承目前已成功地應用于高速機床的主軸中,并已進入實用化階段,如日本牧野等公司生產的hp型超精密車床等,主軸轉速為16000?r/min,而美國mikro公司生產的hsm700高速加工中心,主軸轉速已達到42000?r/min,切削速度提高了5~10?倍。此外,混合型陶瓷軸承還用應在電主軸、渦流分子泵等高轉速的設備中。
      陶瓷軸承作為一種重要的機械基礎件,由于其具有金屬軸承所無法比擬的優良性能,抗高溫、超強度等在新材料世界獨領風騷。近十多年來,在國計民生各個領域中得到了日益廣泛的應用。航空航天、航海、核工業、石油、化工、輕紡工業、機械、冶金、電力、食品、機車、地鐵、高速機床及科研國防軍事技術等領域需要在高溫、高速、深冷、易燃、易爆、強腐蝕、真空、電絕緣、無磁、干摩擦等特殊工況下工作,陶瓷軸承不可或缺的替代作用正在被人們逐漸地認識。隨著加工技術的不斷進步,工藝水平的日益提高,陶瓷軸承的成本不斷下降,已經從過去只在一些高、精、尖領域小范圍內應用,逐步推廣到國民經濟各個工業領域,產品市場價格也逐漸接近實用化,達到用戶可接受的程度,陶瓷軸承大面積應用的浪潮已經涌來。
      20世紀60年代以來,隨著陶瓷材料的開發與應用,陶瓷軸承也得以發展。美國諾頓公司已將氮化硅陶瓷軸承應用在航天飛機的液壓泵上,軸承的運轉速度提高了50%~100%,美國一家公司向美國宇航工業供應的陶瓷軸承已在800°c的高溫下使用;日本主要飛機發動機制造商石川島播還將鋼-陶瓷混合軸承及全陶瓷軸承在發動機上進行了試驗。
      本文由小功整理編輯
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