Sekite mane:
Informacija apie keraminius guolius
Keraminiai rutuliniai guoliai yra tipiškas inžinerinės keramikos, plačiai naudojamos pramonės srityse, pavyzdys, sulaukiantis daug dėmesio iš daugelio inžinierių. Greitaeigiuose tiksliuose guoliuose dažniausiai naudojami hibridiniai keraminiai rutuliniai guoliai, kuriuose yra karšto presavimo Si3N4 keraminiai rutuliukai, o guolių žiedai išlieka plieniniai. Šie guoliai yra labai standartizuoti, reikalauja minimalių mašinos konstrukcijos pakeitimų, juos lengva prižiūrėti, todėl jie ypač tinka didelės spartos operacijoms. Didelio greičio elektriniai velenai su šiais guoliais turi tokius privalumus kaip didelis greitis, didelis tvirtumas, didelė galia ir ilgas tarnavimo laikas.
1. Atsparumas korozijai: Keraminiai riedėjimo guoliai idealiai tinka darbui atšiauriomis sąlygomis, užpildytomis korozinėmis medžiagomis, nes keramika yra beveik nepralaidi korozijai.
2. Mažo tankio ir lengvas: Keraminiai rutuliukai turi mažesnį tankį, lyginant su plienu, žymiai sumažindami išorinio žiedo išcentrinę jėgą sukimosi metu iki 40%, taip pailgindami guolio tarnavimo laiką.
3.Šiluminis stabilumas: Keramiką mažiau veikia šiluminis plėtimasis ir susitraukimas, palyginti su plienu, todėl guoliai gali veikti aplinkoje, kurioje yra dideli temperatūros svyravimai.
4. Aukštas elastingumo modulis: Didesnis keramikos tamprumo modulis reiškia mažesnę deformaciją veikiant apkrovai, o tai padeda padidinti veikimo greitį ir pasiekti didesnį tikslumą.
Guolių medžiagų palyginimas
Štai AISI 52100 (GCr15), nerūdijančio plieno AISI 440 (9Cr18), silicio nitrido (Si3N4) ir cirkonio oksido (ZrO2) veikimo charakteristikų palyginimas:
| Medžiaga | Tankis (g / cm³) | Šiluminio plėtimosi koeficientas (10^-6/°C) | Youngo modulis (GPa) | Kietumas (HV) | Gniuždymo stipris (MPa) | Lankstumo jėga (MPa) | Atsparumas lūžiams (MPa.m^1/2) | Šilumos laidumas (W/m·K) | Savitoji šiluma (J/kg·K) | Maksimali darbo temperatūra (°C) | Elektros izoliacija | Ilgaamžiškumas |
| GCr15 | 7.8 | 11 | 208 | 800 | 2400 | 20 | 30-40 | 30-40 | 450 | 120 | Neizoliuojantis | Silpnas |
| 9Cr18 | 7.9 | 17 | 200 | 700 | 2600 | 25 | 30-40 | 15 | 450 | 150 | Neizoliuojantis | vidutinis |
| Si3N4 | 3.2 | 3.2 | 320 | 1700 | 900 | 7.0 | 3.5-5.5 | 15 | 800 | 100 | Izoliacinis | Stiprus |
| ZrO2 | 6.0 | 10.5 | 210 | 1300 | 3500 | 10.5 | 2.5-3.5 | 2.5 | 400 | 800 | Izoliacinis | Stiprus |
Keraminių guolių tipai
Visiškai keraminiai guoliai pasižymi magnetine izoliacija, atsparumu dilimui ir korozijai, savaiminiu tepimu, atsparumu aukštai ir žemai temperatūrai, todėl tinkami ekstremalioms aplinkoms ir ypatingoms darbo sąlygoms. Žieduose ir riedėjimo elementuose naudojamos cirkonio oksido (ZrO2) keramikos medžiagos, o standartinė narvelio medžiaga yra PTFE. Taip pat naudojamos kitos medžiagos, pavyzdžiui, stiklo pluoštu sustiprintas nailonas 66 (RPA66-25), inžinerinis plastikas (PEEK, PI), nerūdijantis plienas (AISISUS316) ir žalvaris (Cu).
Silicio nitrido pilnai keraminiuose guoliuose žiedams ir riedėjimo elementams naudojamos silicio nitrido (Si3N4) keramikos medžiagos. Taip pat gali būti naudojamos kitos medžiagos, pvz., RPA66-25, PEEK, PI ir fenolio laminuoti vamzdeliai. Palyginti su ZrO2, Si3N4 guoliai tinka didesniam greičiui, apkrovai ir aplinkos temperatūrai. Galimi didelio tikslumo keraminiai guoliai, skirti greitaeigiams, didelio standumo velenams, kurių tikslumas yra iki P4 iki UP klasės.
Pilnai komplektuojami rutuliniai guoliai
Šie guoliai yra be narvelio, leidžiantys įmontuoti keraminius rutulius, padidinti apkrovą ir išvengti apribojimų dėl narvelio medžiagų. Tačiau jie netinka naudoti dideliu greičiu ir turėtų būti montuojami taip, kad tarpo pusė būtų nukreipta į neašinį apkrovą laikantį galą.
Keraminiai rutuliai, ypač silicio nitridas, turi mažą tankį, didelį kietumą, mažą trinties koeficientą, atsparumą dilimui, savaiminį sutepimą ir standumą, todėl jie idealiai tinka didelės spartos, didelio tikslumo ir ilgaamžiams hibridiniams guoliams (su metaliniu vidumi). ir išoriniai žiedai). Vidiniuose ir išoriniuose žieduose paprastai naudojamas guolių plienas (GCr15) arba nerūdijantis plienas (AISI440C), o keraminiai rutuliai gali būti pagaminti iš ZrO2, Si3N4 arba SiC medžiagų.
Keraminių guolių gamybos procesas
Keraminiai guoliai yra aukštųjų technologijų gaminiai, plačiai naudojami šiuolaikinėje pramonėje. Jų gamybos procesas apima žaliavų paruošimą, formavimą, sukepinimą ir tikslų apdirbimą.
Žaliavos paruošimas
Pagrindinės medžiagos yra aliuminio oksidas ir silicio nitridas. Milteliai yra griežtai tikrinami ir matuojami, kad būtų užtikrintas tinkamas dalelių dydis ir proporcija. Žaliavos džiovinamos ir malamos rutuliniu būdu, kad formavimo metu geriau tekėtų ir užpildytų.
Maišymas
Keraminiai milteliai maišomi su kitais priedais, kad pagerintų veikimą ir apdirbamumą. Šlifavimas ir maišymas užtikrina vienodą dalelių dydį ir stabilią sudėtį.
Formavimas
Sumaišytos žaliavos presuojamos į formas. Keramikos gaminius galima suskirstyti į plazminius purškimo gaminius ir presavimo/įpurškimo būdu formuojamus gaminius. Plazminiams purškiantiems produktams keliami aukšti techniniai reikalavimai ir jie gaminami mažesniu mastu, o presavimo/įpurškimo formų gaminiuose naudojami ruošiniai, užtikrinantys aukštą gamybos efektyvumą, tačiau reikalaujanti griežtos kokybės kontrolės.
Sukepinimas
Suformuoti keraminiai ruošiniai yra sukepinami aukštos temperatūros aplinkoje, suformuojant tankias struktūras ir padidinant stiprumą bei kietumą.
precizinis mechaninis apdirbimas
Sukepinta keramika turi didelį paviršiaus kietumą ir atsparumą dilimui, tačiau yra linkusi įtrūkti. Norint užtikrinti guolių išvaizdą ir vidinę kokybę, būtinas tikslus apdirbimas (tekinimas, šlifavimas ir kt.), apimantis daugybę patikrinimų ir poliravimo.
Surinkimas
Surenkami tiksliai apdirbti keraminiai guoliai, apimantys vidinį žiedą, išorinį žiedą ir rutulius. Surinkimui reikalinga profesionali įranga ir kruopštus kokybės patikrinimas, siekiant užtikrinti, kad būtų laikomasi visų specifikacijų.
Kokybės kontrolė
Keraminės medžiagos turi didelį stiprumą, temperatūrą, atsparumą dilimui ir cheminį stabilumą, tačiau yra trapios. Griežta kokybės kontrolė yra būtina gamybos metu, naudojant bendrus metodus, įskaitant rentgeno ir metalografinio mikroskopo patikrinimus.
Keraminių guolių pritaikymas
Keraminiai guoliai naudojami aplinkoje ir sąlygomis, kurioms reikalinga aukšta temperatūra, atsparumas korozijai, elektros izoliacija, savaiminis tepimas ir greitas veikimas. Jie plačiai taikomi kosmoso, chemijos, mechanikos, medicinos ir elektronikos srityse.
Aviacija
Keraminiai guoliai naudojami turbinose, varikliuose, vairo mašinose, orlaivių, raketų ir palydovų sraigtuose, atlaikant didelius greičius ir dideles apkrovas. Jie pasižymi didesniu stiprumu, geresniu atsparumu dilimui ir atsparumu korozijai, pagerina kuro efektyvumą ir mažina poveikį aplinkai.
Chemijos pramonė
Keraminiai guoliai idealiai tinka įrangai, veikiamai korozinių dujų ar skysčių. Jie užtikrina puikų atsparumą korozijai aplinkoje, kurioje yra stiprių rūgščių, šarmų ir sūraus vandens, todėl plačiai naudojami rūgščių plovimo mašinose, cheminiuose siurbliuose ir kt.
Mechaninė gamyba
Mechaninėje gamyboje keraminiai guoliai naudojami varikliuose, siurbliuose, centrifugose, greitaeigiuose hidrauliniuose siurbliuose ir staklėse, mažina triukšmą, padidina greitį ir prailgina tarnavimo laiką. Jie išlaiko stabilumą didelės spartos ir aukštos temperatūros aplinkoje ir sumažina priežiūros išlaidas. Jie taip pat naudojami specialioje įrangoje, pavyzdžiui, aukštos temperatūros krosnyse ir vakuuminėse krosnyse, nes yra atsparios korozijai ir temperatūrai.
Medicinos sritis
Keraminiai guoliai naudojami įvairioje medicinos įrangoje, pvz., chirurginiuose prietaisuose ir dializės aparatuose, užtikrinant tikslumą ir patikimumą, kartu sumažinant priežiūros laiką ir išlaidas.
Išvada
Keraminiai rutuliniai guoliai yra būtini mechaniniai komponentai, kurių našumas neprilygstamas, palyginti su metaliniais guoliais. Jų platus naudojimas įvairiose srityse žymiai padidina guolio tarnavimo laiką ir greitį, suteikiant pagrindinius komponentus kuriant didelės spartos ir didelio tikslumo mašinas. Jų taikymas aukštoje temperatūroje, korozinėje, izoliacinėje ir vakuuminėje aplinkoje taip pat davė puikių rezultatų, o tai suteikia daugiau gyvybingumo būsimai plėtrai.