産業機械の高速化、負荷の増大、環境の厳しい化に伴い、従来のオールスチール製軸受の性能は限界に達しています。電気自動車、航空宇宙、ロボット、工作機械、風力エネルギー、半導体製造などの産業では、より高い効率、より低いメンテナンス、より長い耐用年数を提供するベアリングシステムが求められています。
ベアリング技術の最も重要な進歩の1つは、ハイブリッドセラミックベアリングです。物語を別のものに耐え全体セラミックコンポーネントハイブリッドベアリング結合窒化ケイ素(Si₃N₄)セラミックス球と焼き入れ鋼。内外大会。この設計は、セラミック製の転がりエレメントが優れた速度、耐摩耗性、電気絶縁性を提供し、スチール製のレースウェイが高い靭性と耐荷重性を提供するという、両方の材料の強みを活用しています。
ハイブリッドセラミック軸受とは?
ハイブリッドセラミック軸受とは、転がり要素にセラミック材料(最も一般的な窒化ケイ素ボール)を使用し、軸受リングにはaisi 52100などの高品質の軸受鋼を使用した転がり軸受です。
この構造には、一般的に次のようなものが含まれます。
・窒化ケイ素セラミックボール
・硬化鋼の内輪
・硬化鋼の外輪
・かご(鋼・真鍮・ポリマー)
・潤滑系(グリース又はオイル)
ハイブリッドセラミック軸受は、フルセラミック軸受とは異なり、鋼の靭性を保持しながら、セラミック圧延素子の独自の利点を有しています。
なぜ窒化ケイ素?
エンジニアリングセラミックスの中でも、窒化ケイ素はその機械的特性のバランスの良さから、ハイブリッドベアリングの業界標準となっています。
主要なメリットは、
・低密度ポリエチレン
・・高硬度
・骨折が素敵だったので,ほんとうに頭が下がる
・高温抵抗
・电気绝縁
●耐热・腐蚀性
・転がり疲労性能に優れています
ジルコニアやアルミナのセラミックボールと比較して、窒化ケイ素は動的軸受荷重下で優れた性能を発揮します。
ハイブリッドベアリングにおける窒化ケイ素ボールの主な利点
1. 高等回転速度
窒化ケイ素ボールの最大の利点の1つは、その低密度です。
窒化ケイ素は、軸受鋼よりも約60%軽量です。
2. 縮小摩擦
窒化ケイ素は鋼よりも摩擦係数が低い。
3. 長くベアリング生活
窒化ケイ素ボールは、耐摩耗性と硬度に優れています。
4. 电気绝縁
窒化ケイ素ボールの最も重要な利点の1つは電気絶縁である。
スチールボールとは異なり、セラミックボールは電気を通さない。
5. 腐食抵抗に优れて
鋼製の圧延要素は、湿度の高い環境や化学的に腐食性のある環境で腐食する可能性があります。
6. 高温安定
窒化ケイ素は、従来の軸受鋼が軟化し始める温度でその機械的特性を保持します。
性能比較
財産 | ハイブリッドセラミック軸受(Si₃N₄ボール) | 伝統的な鉄鋼ベアリング |
摩擦 | 低 | 適度な |
体重 | 低 | 高い |
耐摩耗性 | 優秀な | 良い |
电気绝縁 | はい | ない |
耐食性 | 優秀な | 適度な |
报润滑生活 | 長く | 短い |
産業アプリケーション
1、電気自動車のモーター
現代のevモーターは20,000 rpm以上で動作することが多く、大きな熱と電気的ストレスを発生させます。
2cnc工作機械スピンドル
精密マシニングセンタには、極めて高い主軸回転数で精度を維持できる軸受が必要です。
3航空宇宙システム
航空機や宇宙機には、軽量で信頼性の高い部品が求められます。
共通誤解
誤解その1:ハイブリッド軸受は潤滑油を必要としない
窒化ケイ素は摩擦を低減しますが、鋼製レールウェイはほとんどの用途で適切な潤滑を必要とします。
神話2:セラミックボールは壊れやすい
現代の窒化ケイ素は、優れた破壊靭性と優れた転がり接触疲労耐性を有しています。他の多くのエンジニアリングセラミックスよりもはるかに頑丈です。
神話3:ハイブリッドベアリングは航空宇宙用のみ
航空宇宙産業は初期の採用企業の1つでしたが、ハイブリッドセラミックベアリングは現在、次の分野で広く使用されています。
・自動車
・医療機器
・工业自动化
・再生可能エネルギー
・精密機器製造
窒化ケイ素ボールに関するよくある質問
ハイブリッドセラミック軸受とは?
ハイブリッドセラミックベアリングは、窒化ケイ素セラミックボールと鋼製ベアリングリングを組み合わせ、両方の材料の利点を提供します。
ジルコニアボールより窒化ケイ素ボールが好まれる理由は?
窒化ケイ素は、高速圧延接触条件で優れた耐疲労性、高強度、低密度、優れた性能を発揮します。
ハイブリッドセラミック軸受は無給油で作動しますか?
ほとんどのハイブリッド軸受は、一般的にすべての鋼製軸受よりも少ない潤滑剤を消費し、長い潤滑間隔を提供しますが、依然として潤滑を必要とします。
ハイブリッドセラミック軸受はモーターに適していますか?
はい。電気絶縁性のため、evモーター、産業用モーター、発電機に特に適しています。
ハイブリッドセラミック軸受は長持ちしますか?
ハイブリッドセラミック軸受は、適切な使用条件の下で、従来の鋼製軸受に比べて摩耗が少なく、摩擦が小さく、耐疲労性が向上するため、大幅に長寿命化します。
