
陶瓷軸承的應(yīng)用領(lǐng)域日益廣泛,但在工業(yè)領(lǐng)域中成功應(yīng)用的還是陶瓷球軸承。目前,應(yīng)用較多的為氮化硅陶瓷球軸承。它的優(yōu)點(diǎn)是:極限轉(zhuǎn)速高、精度保持性好、啟動力矩小、剛度高、干運(yùn)轉(zhuǎn)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(yùn)轉(zhuǎn),主要用于數(shù)控機(jī)床和高速精密機(jī)械中,如高速電主軸軸承、機(jī)床主軸軸承、牙鉆軸承、儀器儀表用軸承,計(jì)算機(jī)硬盤驅(qū)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(jī)床主軸具有良好的運(yùn)轉(zhuǎn)精度。混合型陶瓷軸承目前已成功地應(yīng)用于高速機(jī)床的主軸中,并已進(jìn)入實(shí)用化階段,如日本牧野等公司生產(chǎn)的HP型超精密車床等,主軸轉(zhuǎn)速為16000?r/min,而美國MIKRO公司生產(chǎn)的HSM700高速加工中心,主軸轉(zhuǎn)速已達(dá)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(yīng)在電主軸、渦流分子泵等高轉(zhuǎn)速的設(shè)備中。
陶瓷軸承作為一種重要的機(jī)械基礎(chǔ)件,由于其具有金屬軸承所無法比擬的優(yōu)良性能,抗高溫、超強(qiáng)度等在新材料世界獨(dú)領(lǐng)風(fēng)騷。近十多年來,在國計(jì)民生各個領(lǐng)域中得到了日益廣泛的應(yīng)用。航空航天、航海、核工業(yè)、石油、化工、輕紡工業(yè)、機(jī)械、冶金、電力、食品、機(jī)車、地鐵、高速機(jī)床及科研國防軍事技術(shù)等領(lǐng)域需要在高溫、高速、深冷、易燃、易爆、強(qiáng)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(rèn)識。隨著加工技術(shù)的不斷進(jìn)步,工藝水平的日益提高,陶瓷軸承的成本不斷下降,已經(jīng)從過去只在一些高、精、尖領(lǐng)域小范圍內(nèi)應(yīng)用,逐步推廣到國民經(jīng)濟(jì)各個工業(yè)領(lǐng)域,產(chǎn)品市場價格也逐漸接近實(shí)用化,達(dá)到用戶可接受的程度,陶瓷軸承大面積應(yīng)用的浪潮已經(jīng)涌來。
20世紀(jì)60年代以來,隨著陶瓷材料的開發(fā)與應(yīng)用,陶瓷軸承也得以發(fā)展。美國諾頓公司已將氮化硅陶瓷軸承應(yīng)用在航天飛機(jī)的液壓泵上,軸承的運(yùn)轉(zhuǎn)速度提高了50%~100%,美國一家公司向美國宇航工業(yè)供應(yīng)的陶瓷軸承已在800°C的高溫下使用;日本主要飛機(jī)發(fā)動機(jī)制造商石川島播還將鋼-陶瓷混合軸承及全陶瓷軸承在發(fā)動機(jī)上進(jìn)行了試驗(yàn)。
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