Hibridinių keraminių guolių apžvalga

Hibridinių keraminių guolių apžvalga

Specialiems tikslams chromo plieno guoliai ir visiškai keraminiai guoliai nebeatitinka poreikių. Chromo plieno guoliai yra pigūs, tačiau turi prastą atsparumą korozijai; Keraminiai guoliai turi gerą atsparumą korozijai, tačiau turi prastą atsparumą smūgiams ir yra brangūs. Tokiomis aplinkybėmis hibridiniai keraminiai guoliai tampa ir populiarėja. Jie turi tam tikrą atsparumą korozijai, o svarbiausia – turi ir savaiminio sutepimo funkcijas. Tuo pačiu metu kaina yra daug mažesnė nei keraminių guolių. Šio tinklaraščio tikslas – supažindinti su hibridinių keraminių guolių pranašumais, medžiagomis, pritaikymu ir renkantis hibridinius keraminius guolius.

Kas yra hibridiniai keraminiai guoliai?

Hibridinė keraminė guolių konstrukcija: guolio plieno žiedas arba nerūdijančio plieno žiedas + keraminis rutulys + nailono (PEEK) narvas + guminis sandariklis. Guolių riedėjimo elementai yra pagaminti iš keraminių medžiagų, o ne iš metalinių medžiagų, tokių kaip chromo plienas. Siekiama, kad keramika būtų geriau atspari dilimui, korozijai, aukštai temperatūrai, elektros izoliacija, nemagnetinis laidumas, didelis stiprumas, didelis standumas ir mažesnis savitasis svoris nei chromo plienas. spektaklis. Naudojant keramines medžiagas, guoliai gali normaliai veikti esant didesniam sukimosi greičiui, atšiauresnėje aplinkoje ir esant mažai tepimo sąlygoms, taip pat gali sumažinti susidėvėjimą, triukšmą, vibraciją ir palyginti supaprastinti techninę priežiūrą, taip pailginant eksploatavimo laiką ir žymiai pagerinant jų veikimą bei patikimumas.

hibridinis keraminis guolis

Hibridinių keraminių guolių privalumai

Atsparumas aukštai temperatūrai. Keraminių rutuliukų šiluminio plėtimosi koeficientas mažas. Esant aukštai temperatūrai, guolio rutuliai pernelyg neišsiplės dėl temperatūros kilimo, o tai labai padidina viso guolio darbinę temperatūrą. Įprasti guoliai gali atlaikyti apie 160 laipsnių temperatūrą, o hibridiniai keraminiai rutuliniai guoliai gali atlaikyti net 220 laipsnių temperatūrą.

Didelis greitis. Hibridiniai keraminiai rutuliniai guoliai pasižymi savaiminio tepimo savybėmis be alyvos. Dėl mažo keraminių rutuliukų trinties koeficiento keraminiai rutuliniai guoliai turi didelius sukimosi greičius. Esant tokioms pačioms darbo sąlygoms, hibridinių keraminių rutulinių guolių sukimosi greitis yra 1.5 karto didesnis nei chromo plieno guolių, ir jie gali veikti sąlygomis, kurių dn vertė viršija 3 mln.

ilgas gyvenimas. Chromo plieno guoliai naudojami vandens ir aukštos temperatūros aplinkoje. Tepalą lengva nuplauti arba išdžiovinti, be to, jis lengvai rūdija, todėl guoliai greitai suges. Naudojant keraminius rutuliukus kaip riedėjimo elementus išvengiama priešlaikinio guolio pažeidimo, kurį sukelia įprastuose guoliuose išdžiūvęs tepalas; hibridinių keraminių rutulinių guolių tarnavimo laikas yra 2-3 kartus didesnis nei įprastų chromo plieno guolių. Dėl didelio keraminių medžiagų tamprumo modulio jų standumas yra 15-20% didesnis nei įprastų plieninių guolių.

izoliacija. Riedėjimo elementuose naudojami keraminiai rutuliai, kurie gali izoliuoti tarp vidinio ir išorinio guolio žiedo. Kadangi keraminis rutulys yra izoliatorius, jis gali pasiekti izoliacijos efektą. Tai leidžia guolį naudoti laidžioje aplinkoje. Tai taip pat vienas didžiausių hibridinių keraminių guolių privalumų.

Savaime sutepa be alyvos. Keraminiai rutuliukai pasižymi savaiminio tepimo savybėmis be alyvos, o tai reiškia, kad net tepalui išdžiūvus, guolis vis tiek gali normaliai dirbti. Be to, kad hibridiniai keraminiai guoliai veikia ilgiau prastos tepimo sąlygomis, jie turi ir kitų savybių: Dėl mažesnio tankio hibridiniai keraminiai guoliai užtikrina didesnį sukimosi greitį ir žemesnę darbinę temperatūrą.

Hibridinės keraminės guolių medžiagos

Kaip minėjome, keraminiai guoliai turi reputaciją kaip stipresni, lengvesni ir ilgiau tarnauja nei kitos medžiagos. Iš ko pagaminti keraminiai guoliai? Dažniausiai naudojamos keraminės rutulinės medžiagos cirkonis (ZRO2) ir silicio nitridas (SI3N4); dažniausiai naudojamos įvorės medžiagos yra guolių plienas (GCR15) ir Nerūdijantis plienas (440, 440C) ir nerūdijančio plieno (304, 316, 316L).

Hibridiniai keraminiai rutuliniai guoliai, ypač silicio nitrido hibridiniai keraminiai rutuliniai guoliai, turi mažo tankio, didelio kietumo, mažo trinties koeficiento, antimagnetinės elektros izoliacijos, atsparumo dilimui, savaiminio tepimo ir gero standumo charakteristikas. Jie turi gerą atsparumą rūgštims ir šarmams, savaiminio tepimo funkciją, atsparumą aukštai temperatūrai nei 300 ° C, didelį atsparumą dilimui, dideliu greičiu labai sumažina riedėjimą, trintį ir šilumos susidarymą, ilgas tarnavimo laikas yra 3–5 kartus ilgesnis nei viso plieno. guoliai, lengvos keraminės medžiagos yra 60% lengvesnės už plieną ir turi tokį patį standumą. Keraminių medžiagų elastingumas yra 50% didesnis nei guolių plieno. Dėl puikių visapusiškų savybių Si3N4 tapo tinkamiausia hibridinių keraminių guolių riedėjimo elementų medžiaga.

Silicio nitrido hibridiniai keraminiai rutuliniai guoliai

Pastaba: O keraminis guolis medžiaga yra tvirtesnė už plieną, yra trapi ir jautri smūgiams, todėl nerekomenduojame jos naudoti visureigiuose.

Hibridinių keraminių guolių pritaikymas

Didelės spartos programa. Paprastai manoma, kad plieniniai guoliai gali atitikti reikalavimus, kai guolio dm·n vertė yra mažesnė nei 2 × 106 mm.r.min-1, o išorinio žiedo kontaktinė jėga turi būti mažesnė nei 2000 MPa. Tačiau kai reikalaujama, kad guolio dm·n vertė būtų didesnė, ypač kai guolio išorinio žiedo kontaktinis įtempis yra didesnis nei 2000 MPa, tik keraminiai rutuliniai guoliai gali atitikti itin didelius greičio reikalavimus.

CNC staklių velenas. Norint pagerinti apdorojimo efektyvumą ir apdorojimo tikslumą, CNC apdirbimo centrai turi veikti dideliu greičiu. Hibridinių keraminių rutulinių guolių sukimosi greičio charakteristikos vertė dm·n gali siekti daugiau nei 2 × 106 mm.r.min-1, o tepimo sąlygomis gali siekti 1 × 106 mm.r. .min-1 ir trinties charakteristikos, temperatūros kilimo charakteristikos, standumas ir kt. buvo labai patobulintos, todėl jis plačiai naudojamas CNC staklių verpstėse.

Automobiliai. Automobilių guolis, kuriam keliami didžiausi greičio reikalavimai, yra turbininis variklis, kuriam reikalingas geras pagreičio atsakas, taip pat mažas sukimo momentas, žema vibracija ir žemos temperatūros reikalavimai, kai sukasi dideliu greičiu. Kadangi hibridinių keraminių rutulinių guolių temperatūros kilimas eksploatacijos metu yra mažas, galima sumažinti tepalinės alyvos kiekį, todėl sumažėja alyvos atsparumas maišymui. Be to, hibridiniai keraminiai rutuliniai guoliai yra patvarūs ir patikimi atšiauriomis sąlygomis.

Izoliacija ir magnetinė aplinka. Išnaudojant izoliacines ir nemagnetines keramikos savybes, keraminiai guoliai naudojami situacijose, kuriose yra elektros korozija, pavyzdžiui, varikliuose ir generatoriuose, taip pat situacijose, kai yra magnetizmas ir reikalingas geras guolio sukimasis. Tokie kaip elektriniai lokomotyvai, vėjo jėgainės, medicinos įranga ir kt.

Korozinė aplinka. Išnaudojant geras nerūdijančio plieno ir keramikos atsparumo korozijai savybes, hibridiniai keraminiai rutuliniai guoliai gali būti naudojami įvairiose korozijai sukeliančiose aplinkose. Pavyzdžiui, cheminė įranga, maisto perdirbimo įranga, dviračiai ir kita lauko sporto įranga ir kt.

Ekstremalios temperatūros aplinka. Hibridiniai keraminiai guoliai gali leisti guoliams ilgą laiką dirbti 200 ℃ ~ 400 ℃ temperatūroje. Tuo pačiu metu jis taip pat gali būti naudojamas žemos temperatūros aplinkoje ir stabiliai veikia žemesnėje nei -180°C temperatūroje, pavyzdžiui, skysto deguonies siurblio guoliai.

Aviacijos ir kosmoso laukai. Šalims plėtojant savo aviacijos ir kosmoso transporto priemones pažangiausia kryptimi, aviacijos ir erdvėlaivių darbo sąlygos tampa vis sudėtingesnės. Kai kuriais atvejais metalinės medžiagos nebeatitinka reikalavimų arba netgi gali būti naudojamos. Šalys vis dažniau naudoja hibridinius keraminius rutulinius guolius kosmoso srityje. Pavyzdžiui, orlaivių gamintojai naudojo rutulinius varžtus su keraminiais rutuliais, skirtus orlaivių sklendės reguliatoriams.

Kaip išsirinkti hibridinius keraminius rutulinius guolius

Teisės pasirinkimas keraminis guolis reikia atsižvelgti į daugelį veiksnių, įskaitant medžiagą, dydį, tikslumą, greitį, apkrovą ir keliamąją galią, darbo aplinkos veiksnius ir kainą. Remiantis faktiniais taikymo scenarijais ir poreikiais, visapusiškai pasvėrus šiuos veiksnius ir pasirinkus tinkamą hibridinį keraminį rutulinį guolį, galima visapusiškai užtikrinti puikų jo veikimą ir pagerinti mechaninės įrangos darbo efektyvumą bei tarnavimo laiką.

medžiagos: Hibridiniai keraminiai rutuliniai guoliai gaminami iš įvairių medžiagų tipų, tokių kaip aliuminio oksidas, silicio nitridas, silicio karbidas ir kt. Kiekvienas medžiagos tipas turi savo unikalias savybes ir pritaikymą. Pavyzdžiui, aliuminio oksido keramikos guoliai turi gerą atsparumą korozijai ir yra tinkami chemijos ir maisto perdirbimo pramonei; o silicio nitrido keraminiai guoliai turi didelį šilumos laidumą ir mažą šiluminio plėtimosi koeficientą ir yra tinkami aukštai temperatūrai ir didelio greičio aplinkai.

Matmenys ir tikslumas: Keraminių guolių matmenys ir tikslumas turi didelę įtaką jų veikimui ir tarnavimo laikui. Tinkamo dydžio ir tikslumo laipsnio pasirinkimas, siekiant užtikrinti, kad guolis ir mechaninis įtaisas atitiktų, yra pagrindinis veiksnys renkantis keraminius guolius.

keliamoji galia: Pasirinkite tinkamą keraminį guolį, atsižvelgdami į apkrovą ir keliamąją galią, kad būtų užtikrinta, jog guolis gali atlaikyti pakankamą apkrovą išlaikant geras veikimo charakteristikas.

Pagreitinti: Greitis turi tiesioginės įtakos keraminių guolių veikimui ir tarnavimo laikui. Pasirinkite keraminius guolius, tinkamus sukimosi greičiui, kad užtikrintumėte gerą stabilumą ir mažą trinties koeficientą esant dideliam sukimosi greičiui.

Kaina: Keraminiai guoliai yra brangesni nei chromo plieno guoliai, todėl renkantis, kad būtų užtikrintas ekonominis racionalumas, reikia pasverti našumo ir sąnaudų ryšį.

Darbo aplinka: Atsižvelkite į keraminių guolių naudojimo aplinką, pvz., temperatūrą, drėgmę, koroziją ir kt. Pasirinkite keraminių guolių medžiagą ir sandariklio tipą, atitinkantį jūsų aplinką, kad pailgintumėte guolių tarnavimo laiką.

Labai svarbu rasti patikimą guolių tiekėją. Užtikrinti, kad guolių kokybė atitiktų reikalavimus, kad būtų užtikrintas guolių gamybos saugumas ir efektyvumas. Norėdami gauti pavyzdžių ir techninių specifikacijų, galite susisiekti su guolių tiekėju. Patvirtinus, kad jis tinka jūsų taikymo poreikiams, galite paprašyti aukštos kokybės guolių gamintojo atlikti visapusišką guolio patikrinimą prieš išsiuntimą ir gauti kokybės patikrinimo ataskaitą, kad įsitikintumėte, jog guolis yra patikimas. Taip pat galite paprašyti kai kurių guolių gamintojų, su kuriais bendradarbiavote, sužinoti jų patirtį ir nuomones.