點擊上方“小丸子機械設計”關注我，每天學習一個機械設計相關知識點，私信回覆“資料”還可獲得大禮包一份。
我們作為軸承大國，對於軸承的需求量是很大的。軸承一般由外圈、內圈、滾動體組成，大家最為常見的軸承一般都是金屬材質的，今天我就大家說說“陶瓷球軸承”。大家跟著我的腳步一起來認識一下這個傢伙
陶瓷軸承
在工程陶瓷產品的開發應用中，陶瓷球軸承是工程陶瓷在工業領域廣泛應用的典型範例，受到很多國家的高度重視．在高速精密軸承中，應用最多的是混合陶瓷球軸承，即滾動體使用熱壓Si3N4陶瓷球，軸承圈仍為鋼圈。這種軸承標準化程度高，對機床結構改動小，便於維護保養，特別適合於高速運行場合．其組裝的高速電主軸，具有高速、高剛度、大功率、長壽命等優點。
軸承配置：內外圈軸承鋼/不鏽鋼+陶瓷球+PA66/不鏽鋼保持器 +2RS/ZZ2.高溫油脂，採用陶瓷球軸承和普通軸承相比的優勢。
組成
陶瓷軸承
因為陶瓷球本身具有自潤滑性能，所以潤滑可以按使用要求，可以有潤滑脂也可以不加潤滑脂。密封件也是可以按使用要求，決定陶瓷球軸承是否帶密封件。
保持器也是可以按使用要求是否採用，那麼套圈、滾動體是軸承兩個不可缺少的要素，當這兩個要素不是同一種材料時，就有了混合軸承(Hybrid construction bearing)的說法。
當滾動體採用陶瓷材料時就定義為混合陶瓷球軸承(Hybrid construction ceramic ball bearing)。常用的陶瓷球材料有氧化鋯（ZRO2）和氮化硅（SI3N4）；常用的套圈材料有軸承鋼（GCR15）和不鏽鐵（440、440C）及不鏽鋼（304、316、316L）。
優點
耐溫高
陶瓷球熱膨脹係數小,在高溫環境下不會因為溫度的原因導致軸承球膨脹,這樣大大提高了整個軸承的使用溫度,普通軸承的溫度在160度左右,陶瓷球的可以達到220度以上.
陶瓷球具有無油自潤滑屬性,陶瓷球摩擦係數小,所以陶瓷球軸承具有很高的轉速.據統計採用陶瓷球的軸承是一般軸承的轉速1.5倍以上的轉速.
壽命長
陶瓷球可以不加任何油脂,也就是說即使油脂幹掉,軸承還是可以運作的,這樣就避免了普通軸承中因為油脂幹掉導致的軸承過早損壞現象的發生.據我們測試以及一些客戶的反饋使用陶瓷球后的軸承的使用壽命是普通軸承的2-3倍.
絕緣
最後一點也是最重要的一點,絕緣,採用陶瓷球的軸承,可以使軸承的內外圈之間絕緣,因為陶瓷球是絕緣體,在軸承的內外圈之間用陶瓷球,就可以達到絕緣的效果.這樣就使軸承能夠在導電的環境下使用了.滾動軸承由套圈、滾動體、保持器、潤滑脂、密封件組成，當滾動體採用陶瓷材料後，此滾動軸承就定義為陶瓷球軸承。
耐腐蝕
由於陶瓷幾乎不怕腐蝕，所以，陶瓷滾動軸承適宜於在佈滿腐蝕性介質的惡劣條件下作業。
密度小
由於陶瓷滾動小球的密度比鋼低，重量更要輕得多，因此轉動時對外圈的離心作用可降低40%，進而使用壽命大大延長。
彈性好
由於陶瓷的彈性模量比鋼高，受力時不易變形，因此有利於提高工作速度，並達到較高的精度。
分類
用途分類
1、高速軸承：具有耐寒性、受力彈性小、抗壓力大、導熱性能差、自重輕、摩擦係數小等優點，可應用在12000轉/分-75000轉/分的高速主軸及其它高精度設備中；
2、耐高溫軸承：材料本身具有耐高溫度1200℃，且自潤滑好，使用溫度在100℃-800℃間不產生因溫差造成的膨脹。可應用在爐窯，制塑、制鋼等高溫設備中；
3、耐腐蝕軸承：材料本身具有耐腐蝕的特性，可應用在強酸、強鹼、無機、有機鹽、海水等領域，如：電鍍設備，電子設備，化工機械、船舶製造、醫療器械等。
4、防磁軸承：因無磁不吸粉塵，可減少軸承提前剝落、噪聲大等。可用在退磁設備。精密儀器等領域。
5、電絕緣軸承：因電阻力高，可免電弧損傷軸承，可用在各種要求絕緣的電力設備中。
6、真空軸承：因陶瓷材料獨具的無油自潤滑特性，在超高真空環境中，可克服普通軸承無法實現潤滑之難題。
材料分類
1、氧化鋯
全陶瓷軸承具抗磁電絕緣、耐磨耐腐蝕、無油自潤滑、耐高溫耐高寒等特點， 可用於極度惡劣環境及特殊工況。套圈及滾動體採用氧化鋯（ZrO2）陶瓷材料，保持器使用聚四氟乙烯（PTFE）作為標準配置，一般也可使用玻璃纖維增強的尼龍66（RPA66-25），特種工程塑料（PEEK，PI），不鏽鋼（AISISUS316），黃銅（Cu）等。
2、氮化硅
氮化硅全陶瓷軸承套圈及滾動體採用氮化硅（Si3N4）陶瓷材料，一般也可使用RPA66-25，PEEK，PI，以及酚醛夾布膠木管等。SiN4制全陶瓷軸承相比較ZrO2材料可適用於更高轉速及負荷能力，以及適用於更高的環境溫度。同時可提供用於高速高精度高剛性主軸的精密陶瓷軸承，最高製造精度達P4至UP級。
3、滿裝球
滿裝球型全陶瓷軸承一面帶添球缺口，因採用無保持架結構設計，可以比標準結構的軸承裝入多的陶瓷球，從而提高其負荷能力，另外還可避免因保持架材料的限制，可達到陶瓷保持架型全陶瓷軸承耐腐蝕及耐溫效果。該系列軸承不適宜較高轉速，安裝時應注意將缺口面裝於不承受軸向負荷的一端。
4、混合
陶瓷球特別是氮化硅球具有低密度、高硬度、低摩擦係數，耐磨、自潤滑及剛性好等特點，特別適合做高速、高精度及長壽命混合陶瓷球軸承的滾動體（內外圈為金屬）。一般內外圈採用軸承鋼（GCr15）或不鏽鋼（AISI440C），陶瓷球可選用ZrO2，Si3N4，或SiC材料。
閱讀更多 小丸子機械設計 的文章
