Керамические подшипники

карбид кремния (SiC), нитрид кремния (Si3N4), диоксид циркония (ZrO2)
Полностью керамические подшипники из циркония (ZrO2), нитрида кремния (Si3N4), карбида кремния (SiC) обладают немагнитными и диэлектрическими характеристиками, обладают высокой износостойкостью, коррозионной стойкостью, имеют эффект самосмазывания (не требуется применение смазки при эксплуатации), отличаются устойчивостью к высоким и низким температурам и т. д., а также могут использоваться в экстремальных агрессивных условиях эксплуатации и при других особых условиях работы.

Состав керамического подшипника:
Кольца - керамика (ZrO2, Si3N4, SiC);
Валы (при наличии в конструкции) - керамика (аналогично кольцам);
Шарики (или ролики) - керамика (аналогично кольцам);
Сепаратор (при наличии в конструкции) - полиамид (и другие аналогичные материалы).

Особенности полностью керамических подшипников

Полностью керамические подшипники обычно имеют более низкий уровень вибрации и шума, что является одной из основных причин, по которым они предпочтительнее металлических. По сравнению с традиционными металлическими подшипниками цельнокерамические подшипники имеют следующие преимущества и помогают снизить вибрацию и шум:
1. Высокая твердость. Керамические материалы обычно имеют более высокую твердость, что означает, что они лучше противостоят деформации и износу при воздействии давления и трения.
2. Низкий коэффициент трения: поверхность цельнокерамического подшипника гладкая, а коэффициент трения низкий, что означает меньшие потери тепла и энергии, возникающие из-за трения во время вращения.
3. Хорошая изоляция: керамика является непроводящим материалом и имеет хорошую изоляцию. Это означает, что они не генерируют электрический ток или электромагнитные помехи во время работы, уменьшая потенциальные источники вибрации и шума.
4. Коррозионная стойкость: керамические материалы меньше подвержены воздействию химикатов и влажности и обладают хорошей коррозионной стойкостью. Это помогает керамическим подшипникам сохранять стабильность в различных условиях окружающей среды, уменьшая факторы, которые могут вызвать вибрацию и шум.
Исследование динамических характеристик керамических подшипников является важным направлением подшипниковой отрасли. В настоящее время исследования динамических характеристик керамических подшипников в основном сосредоточены на следующих аспектах:

1. Динамическое моделирование и симуляция: создав динамическую модель керамической подшипниковой системы, изучите ее вибрационные характеристики во время движения. Анализ методом конечных элементов, моделирование динамики многочастичной системы и другие методы могут использоваться для прогнозирования резонансной частоты, модальной формы и распределения сил керамической подшипниковой системы.
2. Анализ сигналов вибрации: собирая и анализируя сигналы вибрации керамических подшипников, изучайте их характеристики неисправностей и характеристики вибрации во время работы. Общие методы включают анализ во временной области, анализ в частотной области, вейвлет-преобразование, распознавание образов и т. д. для диагностики и мониторинга состояния керамических подшипников.
3. Свойства материалов и производственные процессы: изучить физические, механические и термические свойства керамических подшипниковых материалов, а также влияние производственных процессов на их динамические свойства. Оптимизация различных свойств материалов и производственных процессов может улучшить динамические характеристики и срок службы керамических подшипников.
4. Характеристики смазки и трения: изучение характеристик смазки и трения керамических подшипников, включая выбор смазки, анализ поведения трения на границе раздела и т. д. Оптимизация конструкции системы смазки и улучшение характеристик трения позволяют эффективно снизить шум трения и вибрацию керамических подшипников.
5. Мониторинг и управление состоянием оборудования. На основе Интернета вещей и технологий больших данных реализован онлайн-мониторинг и управление состоянием оборудования с керамическими подшипниками. Благодаря мониторингу и анализу данных в реальном времени можно прогнозировать срок службы и снижение производительности керамических подшипников, а также заранее принимать меры по техническому обслуживанию, чтобы избежать внезапных сбоев.