满装球型全陶瓷轴承一面带添球缺口,因采用无保持架结构设计,可以比标准结构的轴承装入多的陶瓷球,从而提高其负荷能力,另外还可避免因保持架材料的限制,可达到陶瓷保持架型全陶瓷轴承耐腐蚀及耐温效果。缺点是因为没有保持器,该系列轴承不适宜较高转速。8 Y6 N( @" H% m* H9 d( a
5 L% j9 y! T* z6 A混合陶瓷球轴承0 m$ M: q6 V5 q+ D' j# [
混合陶瓷球轴承内外圈材料为轴承钢(Gcr15)或不锈钢(9cr18),陶瓷球主要有氮化硅(Si3N4)、氧化锆(ZrO2)、氧化铝(Al2O3)等。
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* [! Y, N( a4 C, w随着国内外数控机床特别是高速数控机床的发展,机床主轴、电主轴的核心零件——高速轴承也得到了快速发展,目前国际上发展最快的高速轴承是精密陶瓷轴承。中科院上海硅酸盐研究所目前承担国家“十五”863项目“耐高温、高强、耐磨损、耐腐蚀陶瓷部件的关键制备技术”任务中“陶瓷轴承”子项目,合同编号:863-3-333030,其中“精密陶瓷轴承”的研发及小批量生产是与大友高技术陶瓷公司共同完成的。精密陶瓷轴承滚动体采用氮化硅高性能结构陶瓷球,其性能特点是密度小、硬度高、耐磨损、耐高温等,精密陶瓷轴承性能较钢制球轴承有了明显的提高,特别适用于高转速工况。精密陶瓷轴承主要应用于高速机床主轴和电主轴领域。
- W; t/ x' s: O* R+ M5 o2 ] 精密陶瓷轴承所达到的技术指标和参数:1.氮化硅毛坯球:三点抗弯强度:700MPa;断裂韧性:6MPa×m1/2;显微硬度:1500MPa;压碎强度:≤30%同尺寸钢球。2.氮化硅精球:4.763和6.350陶瓷球的公差等级为G3级,即球直径变动量<0.08μm、球形误差<0.08μm、表面粗糙度Ra<0.012μm。3.精密陶瓷轴承:7005CTN1/HQ1P4,精度参照GB/T307.1—1994为P4级,在同等工况下与日本NSK同规格同精度钢制轴承做对比试验,寿命高于后者。
) p( B, M( U1 t% X8 m" v% G9 _ 加工制造高精度氮化硅陶瓷球是精密陶瓷轴承的关键制造技术。上硅所经过多年研究解决了陶瓷球毛坯烧结致密性和成品率问题,并且拥有烧结方面的全部知识产权。
1 d6 |( F6 H2 \; f# Z+ y随着国内外数控机床特别是高速数控机床的发展,机床主轴、电主轴的核心零件——高速轴承也得到了快速发展,目前国际上发展最快的高速轴承是精密陶瓷轴承。中科院上海硅酸盐研究所目前承担国家“十五”863项目“耐高温、高强、耐磨损、耐腐蚀陶瓷部件的关键制备技术”任务中“陶瓷轴承”子项目,合同编号:863-3-333030,其中“精密陶瓷轴承”的研发及小批量生产是与大友高技术陶瓷公司共同完成的。精密陶瓷轴承滚动体采用氮化硅高性能结构陶瓷球,其性能特点是密度小、硬度高、耐磨损、耐高温等,精密陶瓷轴承性能较钢制球轴承有了明显的提高,特别适用于高转速工况。精密陶瓷轴承主要应用于高速机床主轴和电主轴领域。大友公司精密陶瓷轴承的研发工作已完成了实验室阶段的试制,正在进行工业化试验。
: k3 S( P8 j) B, m) ]% H“一颗直径为半厘米的氮化硅陶瓷球”大连大友高技术陶瓷有限公司总经理李东炬告诉记者,“你就是用锤子砸,锤子能硌出印儿来,球绝对不会破碎。”精密陶瓷轴承所达到的技术指标和参数:1.氮化硅毛坯球:三点抗弯强度:700MPa;断裂韧性:6MPa×m1/2;显微硬度:1500MPa;压碎强度:≤30%同尺寸钢球。2.氮化硅精球:4.763和6.350陶瓷球的公差等级为G3级,即球直径变动量<0.08μm、球形误差<0.08μm、表面粗糙度Ra<0.012μm。3.精密陶瓷轴承:7005CTN1/HQ1P4,精度参照GB/T307.1—1994为P4级,在同等工况下与日本NSK同规格同精度钢制轴承做对比试验,使用寿命和极限转速经实际使用测试均超过日本精工NSK同规格钢制精密轴承的水平。
. ]/ N- Z; c5 M1 N3 B氧化铝陶瓷材料基本性能表
6 A, R, r& @ u: K项 目 " v+ c- H/ d8 e1 @) Y) b
Items & l7 b! e. ^5 J t
| 单位
$ `1 t! e& Z5 T/ }Unit 1 K& A, C+ q h4 T" n2 l% l
| 99% AL2O3
2 P* q% H! Z3 k) \Alumina
' ^3 {, A; }: ?; E4 x" } | 密度 d Density
% @/ h7 F$ j; m7 z4 j | g/cm3
( d" f1 d- t( s0 N0 N | >3.90 * }1 ^/ G, F! x2 v6 O% c
| 硬度 Hv hardness Hv
2 D6 ^% y" ?( C0 h | Kg/mm2 - Q/ K) a4 Q) D0 [8 F$ i
| 2300-2700 ) v' r: k7 Z$ e/ a4 _
| 弹性模量E Young’s Modulus $ f) C6 a2 x# G) v
| GPa 6 I. R& V) g; F
| 407
+ u& v# f n9 j$ R | 抗弯强度σ RT Bending sttength
9 A" `+ @5 C. R2 h6 {9 J | MPa
) P8 [/ r1 @* m! [8 L) C! Y | 300-400
+ v+ n6 \5 E0 o/ Z: a# _ | 抗压强度 Compressive sttength
* @1 P8 A$ J/ e7 ?( z9 s* o8 f | MPa
; A& N1 r9 O" J# S | 2800-3400 , X* L! f, L$ C, n. S7 H
| 断裂韧性KIC Fracture toughness
, O9 q- h) {2 |5 A0 h | MPam1/2 ) Z% Y- }/ M/ v' g: k
| 3-4 ' N# @ L; }& [2 V7 p# `
| 泊松比 Psisson’ s ration 4 c/ ?0 @9 `; r! F" d/ F8 B$ X
| + K) N" F* u; y5 w
| 0.2 0 Y2 W j3 N% `0 U3 r
| 热膨胀系a Coefficient of linear expansion
; l- y4 ?+ M9 Q5 j | 10-6/k ' v5 E! R- Q: G; Z: `. A
| 6.5-8.6
& Z$ ^$ |$ {( z2 t( s5 o# D; J |
5 \0 D% O1 X8 j& N' A
5 K& P) [5 w# C
0 p5 N& z' ]: B. h' L7 E" h: s* @. m
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