Hübriidkeraamiliste laagrite ülevaade

Hübriidkeraamiliste laagrite ülevaade

Erirakenduste jaoks ei vasta kroomitud terasest laagrid ja täiskeraamilised laagrid enam vajadustele. Kroomterasest laagrid on odavad, kuid neil on halb korrosioonikindlus; täiskeraamilised laagrid on hea korrosioonikindlusega, kuid neil on halb löögikindlus ja need on kallid. Sellistes tingimustes on hübriidkeraamilised laagrid muutumas ja populaarseks. Neil on teatav korrosioonikindlus ja mis kõige tähtsam, neil on ka isemäärimisfunktsioonid. Samal ajal on hind palju madalam kui täiskeraamilistel laagritel. Selle ajaveebi eesmärk on tutvustada hübriidkeraamiliste laagrite eeliseid, materjale, rakendusi ja hübriidkeraamiliste laagrite valimise kaalutlusi.

Mis on hübriidkeraamilised laagrid?

Hübriidkeraamiline laagrikonstruktsioon: laagri terasrõngas või roostevabast terasest rõngas + keraamiline kuul + nailonist (PEEK) puur + kummitihend. Laagrite veereelemendid on valmistatud keraamilistest materjalidest, mitte metallmaterjalidest, näiteks kroomterasest. Eesmärk on, et keraamikal oleks parem kulumiskindlus, korrosioonikindlus, kõrge temperatuurikindlus, elektriisolatsioon, mittemagnetiline juhtivus, kõrge tugevus, kõrge jäikus ja väike erikaal kui kroomterasel. esitus. Keraamiliste materjalide kasutamine võib võimaldada laagritel normaalselt töötada suurema pöörlemiskiiruse, karmimate keskkondade ja madala määrimisolukordadega ning võib vähendada kulumist, müra, vibratsiooni ja muuta hoolduse suhteliselt lihtsaks, saavutades seeläbi pikema kasutusea ja parandades oluliselt laagrite jõudlust. usaldusväärsus.

hübriidkeraamiline laager

Hübriidkeraamiliste laagrite eelised

Kõrge temperatuuritaluvus. Keraamiliste kuulide soojuspaisumistegur on väike. Kõrge temperatuuriga keskkondades ei laiene laagrikuulid temperatuuri tõusu tõttu liigselt, mis tõstab oluliselt kogu laagri töötemperatuuri. Tavalised laagrid taluvad umbes 160 kraadist temperatuuri, hübriidkeraamilised kuullaagrid aga üle 220 kraadi.

Suur kiirus. Hübriidkeraamilistel kuullaagritel on õlivabad isemäärduvad omadused. Keraamiliste kuulide väikese hõõrdeteguri tõttu on keraamilistel kuullaagritel suur pöörlemiskiirus. Samades töötingimustes on hübriidkeraamiliste kuullaagrite pöörlemiskiirus 1.5 korda suurem kui kroomterasest laagritel ja need võivad töötada tingimustes, mille dn väärtus ületab 3 miljonit.

pikk eluiga. Kroomterasest laagreid kasutatakse vees ja kõrge temperatuuriga keskkondades. Määret on lihtne maha pesta või ära kuivatada ning see on ka kergesti roostetav, nii et laagrid lagunevad kiiresti. Keraamiliste kuulide kasutamine veereelementidena väldib tavalistes laagrites määrde kuivamisest põhjustatud laagrite enneaegseid kahjustusi; hübriidkeraamiliste kuullaagrite kasutusiga on 2-3 korda pikem kui tavalistel kroomterasest laagritel. Tänu keraamiliste materjalide kõrgele elastsusmoodulile on nende jäikus 15-20% suurem kui tavalistel teraslaagritel.

isolatsioon. Veereelementides kasutatakse keraamilisi kuule, mis võimaldavad saavutada isolatsiooni laagri sisemise ja välimise rõnga vahel. Kuna keraamiline pall on isolaator, võib see saavutada isolatsiooniefekti. See võimaldab laagrit kasutada juhtivas keskkonnas. See on ka hübriidkeraamiliste laagrite üks suurimaid eeliseid.

Õlivaba isemääriv. Keraamilistel kuulidel on õlivabad isemäärimisomadused, mis tähendab, et isegi kui määre ära kuivab, saab laager siiski normaalselt töötada. Lisaks sellele, et hübriidkeraamilised laagrid töötavad kehvades määrimistingimustes kauem, on neil ka teisi omadusi: Oma väiksema tiheduse tõttu võimaldavad hübriidkeraamilised laagrid suuremat pöörlemiskiirust ja madalamat töötemperatuuri.

Hübriidkeraamilised laagrimaterjalid

Nagu me mainisime, on keraamilised laagrid tugevamad, kergemad ja kestavad kauem kui muud materjalid. Millest on valmistatud keraamilised laagrid? Tavaliselt kasutatavate keraamiliste kuulide materjalide hulka kuuluvad tsirkooniumoksiid (ZRO2) ja ränitriid (SI3N4); tavaliselt kasutatavate ferrule materjalide hulka kuuluvad laagriteras (GCR15) ja roostevabast terasest (440, 440C) ja roostevabast terasest (304, 316, 316L).

Hübriidkeraamilistel kuullaagritel, eriti räninitriidi hübriidkeraamilistel kuullaagritel on madal tihedus, kõrge kõvadus, madal hõõrdetegur, antimagnetiline elektriisolatsioon, kulumiskindlus, isemäärimine ja hea jäikus. Neil on hea happe- ja leelisekindlus, isemäärimisfunktsioon, kõrge temperatuurikindlus üle 300 °C, kõrge kulumiskindlus, suur kiirus vähendab oluliselt veeremist, hõõrdumist ja kuumuse teket, pikk kasutusiga on 3–5 korda pikem kui täisterasel. laagrid, kerged keraamilised materjalid on 60% kergemad kui teras ja sama jäikusega. Keraamiliste materjalide elastsus on 50% kõrgem kui laagrite terasel. Tänu oma suurepärastele kõikehõlmavatele omadustele on Si3N4 muutunud eelistatud materjaliks hübriidkeraamiliste laagrite veereelementide jaoks.

räninitriidi hübriidkeraamilised kuullaagrid

Märge: Kui keraamiline laager materjal on terasest tugevam, rabe ja vastuvõtlik põrutuskoormustele, mistõttu ei soovita me seda kasutada maastikuratastel.

Hübriidkeraamiliste laagrite rakendused

Kiire rakendus. Üldiselt arvatakse, et teraslaagrid vastavad nõuetele, kui laagri dm·n väärtus on väiksem kui 2 × 106 mm.r.min-1 ja välisrõnga kontaktjõud peaks olema väiksem kui 2000 MPa. Kui aga laagri dm·n väärtus peab olema suurem, eriti kui laagri välimise rõnga kontaktpinge on suurem kui 2000 MPa, võivad ainult keraamilised kuullaagrid vastata ülisuurtele kiirusnõuetele.

CNC tööpinkide spindel. Töötlemise tõhususe ja töötlemise täpsuse parandamiseks peavad CNC-töötlemiskeskused olema kiired. Hübriidsete keraamiliste kuullaagrite pöörlemiskiiruse iseloomulik väärtus dm·n võib ulatuda üle 2 × 106 mm.r.min-1 ja määrdega määrimise tingimustes võib ulatuda 1 × 106 mm.r-ni. .min-1 ja hõõrdekarakteristikuid, temperatuuri tõusu karakteristikuid, jäikust jne on oluliselt täiustatud ning seda kasutatakse laialdaselt CNC-tööpinkide spindlites.

Autotööstus. Kõrgeimate kiirusnõuetega autolaager on turbiinmootor, mis nõuab laagrilt head kiirendusreaktsiooni, samuti madalat pöördemomenti, madalat vibratsiooni ja madalat temperatuuri nõudeid suurel kiirusel. Kuna hübriidkeraamiliste kuullaagrite temperatuuritõus on töö ajal madal, saab määrdeõli kogust vähendada, mistõttu väheneb õli segamiskindlus. Lisaks on hübriidkeraamilised kuullaagrid tõestanud vastupidavust ja töökindlust karmides tingimustes.

Isolatsioon ja magnetiline keskkond. Kasutades ära keraamika isoleerivaid ja mittemagnetilisi omadusi, kasutatakse keraamilisi laagreid elektrikorrosiooniga olukordades nagu mootorid ja generaatorid, aga ka olukordades, kus on olemas magnetism ja vajalik on laagri hea pöörlemine. Nagu elektrivedurid, tuuleenergia seadmed, meditsiiniseadmed jne.

Söövitav keskkond. Kasutades ära roostevaba terase ja keraamika häid korrosioonikindlusomadusi, saab hübriidkeraamilisi kuullaagreid kasutada erinevates söövitavates keskkondades. Näiteks keemiaseadmed, toiduainete töötlemise seadmed, jalgrattad ja muud välistingimustes kasutatavad spordivahendid jne.

Äärmusliku temperatuuriga keskkond. Hübriidkeraamilised laagrid võimaldavad laagritel pikka aega töötada temperatuuril 200 ℃ ~ 400 ℃. Samal ajal saab seda kasutada ka madala temperatuuriga keskkondades ja töötab stabiilselt alla -180°C, näiteks vedelhapniku pumba laagrid.

Lennundus ja kosmosevaldkonnad. Kuna riigid arendavad oma kosmosesõidukeid tipptasemel, muutuvad kosmosesõidukite töötingimused üha nõudlikumaks. Mõnel juhul ei vasta metallmaterjalid enam nõuetele või neid saab isegi kasutada. Riigid on lennunduses üha enam kasutusele võtnud hübriidkeraamilised kuullaagrid. Näiteks on lennukitootjad kasutanud lennukiklapi reguleerijate jaoks keraamiliste kuulidega varustatud kuulkruve.

Kuidas valida hübriidkeraamilisi kuullaagriid

Õigete valimine keraamiline laager nõuab paljude tegurite arvestamist, sealhulgas materjali, suurust, täpsust, kiirust, koormust ja kandevõimet, töökeskkonna tegureid ja maksumust. Tegelike rakendusstsenaariumide ja vajaduste põhjal võib nende tegurite põhjalik kaalumine ja sobiva hübriidkeraamilise kuullaagri valimine anda täieliku mängu selle suurepärasele jõudlusele ning parandada mehaaniliste seadmete töötõhusust ja kasutusiga.

materjalid: Hübriidkeraamilised kuullaagrid on saadaval erinevatest materjalidest, nagu alumiiniumoksiid, räninitriid, ränikarbiid jne. Igal materjalitüübil on oma unikaalsed omadused ja rakendatavus. Näiteks alumiiniumoksiidi keraamilised laagrid on hea korrosioonikindlusega ja sobivad keemia- ja toiduainetööstuses; samas kui räninitriidkeraamilistel laagritel on kõrge soojusjuhtivus ja madal soojuspaisumise koefitsient ning need sobivad kõrge temperatuuriga ja suure kiirusega keskkondades.

Mõõtmed ja täpsus: Keraamiliste laagrite mõõtmed ja täpsus mõjutavad oluliselt nende jõudlust ja kasutusiga. Sobiva suuruse ja täpsusastme valimine, et tagada laagri ja mehaanilise seadme sobivus, on keraamiliste laagrite valimisel võtmetegur.

kandevõime: Valige sobiv keraamiline laager vastavalt tegeliku rakenduse koormusele ja kandevõimele, et tagada, et laager talub piisavat koormust, säilitades samal ajal hea töövõime.

Kiirus: Kiirus mõjutab otseselt keraamiliste laagrite jõudlust ja kasutusiga. Valige pöörlemiskiirusele sobivad keraamilised laagrid, et tagada hea stabiilsus ja madal hõõrdetegur suurel pöörlemiskiirusel.

Hind: Keraamilised laagrid on kallimad kui kroomterasest laagrid, seega tuleb majandusliku ratsionaalsuse tagamiseks valimisel kaaluda jõudluse ja kulude suhet.

Töökeskkond: Võtke arvesse keraamiliste laagrite kasutuskeskkonda, nagu temperatuur, niiskus, korrosioon jne. Valige oma konkreetsele keskkonnale sobiv keraamilise laagri materjal ja tihendi tüüp, et pikendada oma laagrite eluiga.

Usaldusväärse laagritarnija leidmine on ülioluline. Laagrite valmistamise ohutuse ja efektiivsuse tagamiseks veenduge, et laagrite kvaliteet vastaks nõuetele. Näidiste ja tehniliste kirjelduste saamiseks võite võtta ühendust laagrite tarnijaga. Pärast seda, kui olete kinnitanud, et see sobib teie rakenduse vajadustega, võite paluda kvaliteetse laagri tootjal enne saatmist läbi viia laagri täielik kontroll ja hankida kvaliteedikontrolli aruanne, et tagada laagrite töökindlus. Samal ajal võite küsida ka mõnelt laagritootjalt, kellega olete koostööd teinud, et saada teada nende kogemustest ja arvamustest.