Podział strukturalny rdzenia
Łożyska ceramiczne to „siły specjalne” nowoczesnych, ekstremalnych warunków pracy. Aby było jasne, nie są one wykonane z delikatnej ceramiki domowej, ale zostały precyzyjnie-wykonane z-zaawansowanej technologicznie ceramiki strukturalnej, takiej jak azotek krzemu ($\\text{Si}_3\\text{N}_4$) lub tlenek cyrkonu ($\\text{ZrO}_2$):
Hybrydowe łożyska ceramiczne:Najczęściej stosowany typ w przemyśle. Pierścienie wewnętrzne i zewnętrzne są nadal wykonane z-wysokowydajnej stali łożyskowej, aleelementy toczne zastąpiono kulkami ceramicznymi z czarnego azotku krzemu.
Łożyska w pełni ceramiczne:Pierścień wewnętrzny, pierścień zewnętrzny i elementy toczne są wykonane z ceramiki. Klatka jest zazwyczaj wykonana z-odpornych na korozję tworzyw sztucznych, takich jak PTFE lub PEEK, ale może też mieć konstrukcję z pełnym-uzupełnieniem (bez klatki).
Praktyczne często zadawane pytania
P1: Ponieważ ceramika jest krucha, czy łożysko ceramiczne nie pęknie pod wpływem uderzenia?
Ceramika inżynierska (zwłaszcza azotek krzemu) charakteryzuje się niesamowitą twardością i wytrzymałością. Ichtwardość jest ponad dwukrotnie większa niż w przypadku standardowej stali łożyskowej, o wyjątkowo dużej wytrzymałości na ściskanie. Chociaż w rzeczywistości są bardziej „kruche” niż stal (przy nieco niższej udarności), w normalnych-agresywnych warunkach pracy nie pękną; zamiast tego są bardziej-odporne na zużycie i wytrzymują dłużej niż stal.
P2: Dlaczego wysokiej klasy silniki-wysokiej-częstotliwości (takie jak elektrowrzeciona- obrabiarek i silniki EV) szczególnie wymagają łożysk ceramicznych?
Wykorzystują przede wszystkim dwie unikalne zalety ceramiki:
Izolacja elektryczna:Silniki-wysokoobrotowe generują „prądy wałowe”. Łożyska stalowe umożliwiają iskrom elektrycznym przebicie filmu olejowego, powodując „erozję elektryczną”, w wyniku której powstają-ślady przypominające tarę.Ceramika-nie przewodzi, co całkowicie eliminuje erozję elektryczną.
Niska siła odśrodkowa:Gęstość azotku krzemu wynosi tylko 40% gęstości stali. Przy dużych prędkościachsiła odśrodkowa generowana przez kulki ceramiczne jest niezwykle mała, znacznie zmniejszając ściskanie bieżni i wytwarzanie ciepła, co pozwala na gwałtowny wzrost prędkości granicznej.
P3: Czego najbardziej obawiają się łożyska w pełni ceramiczne podczas instalacji i użytkowania?
Najbardziej boją się dwóch rzeczy:nagłe zmiany temperatury (szok termiczny) i gwałtowny montaż.
Chociaż ceramika wytrzymuje ekstremalne temperatury (do tysięcy stopni), nagły spadek temperatury (taki jak polewanie jej zimną wodą, gdy jest gorąca) powoduje wewnętrzne naprężenia, które powodują pękanie. Dodatkowo podczas montażu łożysk pełnoceramicznych nie wolno uderzać bezpośrednio stalowym młotkiem; należy zastosować specjalistyczne-narzędzia pasowane na wcisk.
P4: Czy łożyska w pełni ceramiczne naprawdę mogą działać w próżni, w silnych kwasach/zasadach lub całkowicie bez smarowania?
Tak, jest to główna domena łożysk w pełni ceramicznych. Sąodporne na rdzę i wysoką-korozję, nieprzepuszczalny nawet dla wody królewskiej. W środowiskach próżniowych lub lotniczych, gdzie standardowy smar odparowuje i zawodzi, można zastosować łożyska w pełni ceramiczneoperacja tarcia na suchoze względu na niski współczynnik tarcia lub mogą wykorzystywać otaczającą żrącą ciecz jako tymczasowy smar.
