Розбивка основної структури
Керамічні підшипники – «спецназ» сучасних екстремальних умов експлуатації. Щоб уточнити, вони виготовлені не з тендітної побутової кераміки, а є прецизійним-з високотехнологічної-конструкційної кераміки, наприклад нітриду кремнію ($\\text{Si}_3\\text{N}_4$) або діоксиду цирконію ($\\text{ZrO}_2$):
Гібридні керамічні підшипники:Найбільш широко використовуваний тип в промисловості. Внутрішнє та зовнішнє кільця все ще виготовляються з високо-підшипникової сталі, алетіла кочення замінені на чорні керамічні кульки з нітриду кремнію.
Повністю керамічні підшипники:Внутрішнє кільце, зовнішнє кільце та тіла кочення виготовлені з кераміки. Клітка зазвичай виготовляється зі стійкого до корозії-пластику, як-от PTFE або PEEK, або може мати повно-комплементну конструкцію (без клітки).
Практичні поширені запитання
Q1: Оскільки кераміка крихка, чи не розіб’ється керамічний підшипник під час удару?
Інженерна кераміка (особливо нітрид кремнію) має неймовірну твердість і міцність. їхтвердість більш ніж вдвічі перевищує твердість стандартної підшипникової сталі, з надзвичайно високою міцністю на стиск. Хоча вони справді більш «крихкі», ніж сталь (з дещо нижчою ударною в’язкістю), за звичайних-ненасильницьких умов експлуатації вони не розб’ються; натомість вони більш-зносостійкі та служать довше, ніж сталь.
Q2: Чому високочастотні-двигуни- (наприклад, електро{3}}шпинделі верстатів і електродвигуни) потребують саме керамічних підшипників?
Вони передусім використовують дві унікальні переваги кераміки:
Електрична ізоляція:Високошвидкісні-двигуни створюють «струми на валу». Сталеві підшипники дозволяють електричним іскрам пробивати масляну плівку, спричиняючи «електричну ерозію», що створює сліди,-схожі на рифлення на пральній дошці.Кераміка не -електропровідна, що повністю виключає електричну ерозію.
Низька відцентрова сила:Щільність нітриду кремнію становить лише 40% від густини сталі. На високих швидкостяхвідцентрова сила, створювана керамічними кульками, надзвичайно мала, значно зменшуючи стиснення доріжки кочення та виділення тепла, що дозволяє стрімко підвищити граничну швидкість.
Q3: Чого найбільше бояться повністю керамічні підшипники під час встановлення та використання?
Вони найбільше бояться двох речей:різкі перепади температури (термічний удар) і насильницьке встановлення.
Хоча кераміка витримує сильну температуру (до тисяч градусів), раптовий перепад температури (наприклад, обливання холодною водою в гарячому стані) створює внутрішню напругу, яка спричиняє розтріскування. Крім того, під час складання повністю керамічні підшипники ніколи не можна бити сталевим молотком; необхідно використовувати спеціалізований інструмент-для пресування.
Питання 4: Чи справді повністю керамічні підшипники можуть працювати у вакуумі, сильних кислотах/лугах або зовсім без змащення?
Так, це найкраща сфера повнокерамічних підшипників. Вони єстійкий до корозії та високої{0}}стійкості, непроникний навіть до царської горілки. У вакуумі або аерокосмічному середовищі, де стандартне мастило випаровується та виходить з ладу, повністю керамічні підшипники можуть досягтиоперація сухого тертячерез низький коефіцієнт тертя, або вони можуть використовувати навколишню корозійну рідину як тимчасове мастило.
