带你轻松了解混合陶瓷轴承，秒变轴承达人

混合陶瓷轴承是由轴承钢制成的套圈和轴承等级的氮化硅(Si3N4)制成的滚动体组合而成，具有绝缘特性。

氮化硅滚动体即使在严苛的工作条件下也能提供更高的轴承性能，延长轴承的使用寿命。与带钢滚动体的同尺寸轴承相比,混合陶瓷轴承具有以下优点:

• 防止电流损坏

  混合陶瓷轴承不导电，因此适用于存在电流的交流和直流电机和发电机等应用。

• 提高转速性能

  氮化硅滚动体的密度比相同尺寸的轴承钢制滚动体的密度低60%。较轻的重量和惯性形成更高的速度性能，并且在快速启动和停止过程中拥有出色的性能。

• 使用寿命长

  混合陶瓷轴承中摩擦产生的热量较低, 特别是在高速下，这有助于延长轴承使用寿命和延长补充润滑间隔。

• 耐磨损能力强

  氮化硅滚动体的硬度更高，使混合陶瓷轴承能用于严苛的条件和污染环境。

SKF标准混合陶瓷轴承的供货范围(图1)包括适用于电机和发电机的常用尺寸混合陶瓷轴承。其中包括:

• 单列深沟球轴承

  - 基本式设计

  - 密封式设计

  - XL混合陶瓷设计

• 单列圆柱滚子轴承

本型录中列出的混合陶瓷轴承属于SKF的基本供应产品，仅为全部供应产品的一部分。其它混合陶瓷轴承包括:

• 超精密混合陶瓷轴承→

  skf.com/super-precision

  - 超精密混合陶瓷角接触球轴承

  - 超精密混合陶瓷圆柱滚子轴承

  - 单向和双向超精密混合陶瓷角接触推力球轴承

• 混合陶瓷角接触球轴承

• 混合陶瓷不锈钢深沟球轴承

• 含混合陶瓷轴承的轴承单元

深沟球轴承是应用最广泛的轴承类型，尤其是在电机应用中。SKF混合陶瓷深沟球轴承(图2) :

• 为非分离性轴承

• 适合用于高速应用

• SKF混合陶瓷深沟球轴承的连续滚道与陶瓷球的密切度，使得轴承能够承受径向载荷和两个方向的轴向载荷

• 按照SKF Explorer轴承的性能等级进行制造

• 内径范围为5到180mm

• 内径d≤45mm的轴承最适合功率在0.15到15 kW的电机、电动工具和高速驱动设备等应用

   

在此尺寸范围内的SKF混合陶瓷深沟球轴承是在防止电腐蚀方面最具经济效益的解决方案。

• 可选内径d≥10mm

• 使用闭式轴承的密封件

• 采用终身润滑，无需清洗和补充润滑

• 几乎免维护

当闭式轴承必须在某些条件(如极高转速或高温)下 运行时，内圈和密封装置之间可能会出现润滑脂泄漏。如果泄漏会对轴承配置造成不利影响，则必须进行有效的改进。

适合大多数电机和发电机运行条件的标准润滑脂带有型号后缀WT

润滑脂的寿命可以假定为至少是相同尺寸的全钢轴承的两倍(闭式轴承的润滑脂寿命)。

• 采用型号后缀VA970表示

• 旨在满足大型风电机组中发电机的应用要求

• 可供应发电机所用最常用尺寸的轴承

• 可分离性

• 适合用于高速应用

• 可承受较重的径向载荷

• 允许轴向位移(图4)

• 通常用于电机(尤其是牵引电机)以及在极端工作条件下运行的应用中

外圈带两个整体式挡边而内圈不带挡边的NU型圆柱滚子轴承,是混合陶瓷圆柱滚子轴承的标准变型(图3)。

可以针对特定的应用需求定制混合陶瓷轴承:

• 轴承套圈的尺寸稳定性≤300°C(570 °F)

• 轴承套圈由淬透不锈钢制成，具有抗腐蚀性、耐磨损性和耐高温性能

• 适用于低温的淬透不锈钢轴承套圈

• 由高温工具钢制成的轴承套圈

• 带镀锌层或薄层高密度铬涂层轴承套圈，防止腐蚀

• 钼基涂层轴承套圈，可实现较低的摩擦,尤其适用于真空或气体应用

如需了解供货情况和详细信息，请咨询嘉瑞技术工程师或客服。

SKF混合陶瓷深沟球轴承装有以下其中一种保持架:

• 冲压钢保持架，铆接式，钢球引导(无型号后缀)

• 玻璃纤维增强的PA66保持架，卡式，陶瓷球引导(型号 后缀TN9)

• 玻璃纤维增强PEEK保持架，卡式,陶瓷球引导(型号后缀TNH)

• 机削黄铜保持架,铆接式，钢球引导(型号后缀M)

SKF混合陶瓷圆柱滚子轴承装有以下其中一种保持架:

• 玻璃纤维增强的PA66保持架,窗式，滚动体引导(型号后缀P)

• 玻璃纤维增强PEEK保持架，窗式，滚动体引导(型号后缀PH)

• 机削黄铜保持架，铆接式，滚动体引导(型号后缀M)

• 机削黄铜保持架，窗式， 内圈或外圈引导，取决于轴承设计(型号后缀ML)

在高温下使用时，一些润滑剂可能会对尼龙保持架产生不利影响。如需了解保持架适用性的更多信息，请参阅保持架。

有关最小载荷、轴向承载能力和轴承当量载荷的建议，请参阅相关标准轴承的载荷一节:

• 深沟球轴承

• 圆柱滚子轴承

所需的INSOCOAT绝缘轴承特定值和系数见相关产品表:

• 混合陶瓷深沟球轴承

  - 基本额定静载荷C0

  - 计算系数f0和kr

• 混合陶瓷圆柱滚子轴承

  - 计算系数kr

  - 参考转速

在使用两个混合陶瓷深沟球轴承的轴承配置中，为了能够高速运行并降低噪声，通常会在配置中施加轴向预紧。可以使用弹簧垫圈施加轴向预紧，如使用弹簧施加预紧一节中所述。

混合陶瓷轴承的允许工作温度取决于:

• 轴承套圈的尺寸热稳定性

• 保持架

• 密封件

• 润滑剂

当温度超过允许的温度限制范围时，请咨询嘉瑞技术工程师或客服。

SKF混合陶瓷轴承的套圈的热稳定性:

• 对于基本式混合陶瓷深沟球轴承，稳定性至少可达120°C(250 °F)

• 对于混合陶瓷圆柱滚子轴承和XL混合陶瓷深沟球轴承，稳定性至少可达150 °C (300 °F )

根据用户要求，SKF 可以提供在工作温度高达300 °C (570 °F )时套圈保持稳定性的混合陶瓷轴承。

钢质、黄铜和PEEK保持架可在与标准混合陶瓷轴承套圈相同的工作温度下使用。有关其他聚合物保持架的温度限制，请参阅聚合物保持架。

密封件的允许工作温度取决于密封材料:

• NBR丁腈橡胶: -40至+100°C (-40°C+210 °F)

  短时间内可承受高达120°C(250 °F )的温度。

• FKM氟橡胶: -30到+200 °C(-20°C+390 °F )

  短时间内可承受高达230°C (445 °F)的温度。

密封件的最高温度值通常出现在密封唇口接触处。

SKF混合陶瓷深沟球轴承中使用润滑脂的温度限制。有关其他SKF润滑脂温度限制的信息，请参阅选择合适的SKF润滑脂。

 使用非SKF提供的润滑剂时，应根据SKF交通灯概念估算温度限制。

产品表中的额定转速(混合陶瓷深沟球轴承和混合陶瓷圆柱滚子轴承）表明:

• 参考转速可以用热参考模式快速评估转速能力

• 极限转速为力学限制，除非轴承设计和应用能适应更高的转速，否则不应该超过这个限值

对于用套圈引导保持架的轴承(型号后缀ML)，嘉瑞建议使用油润滑。当使用润滑脂润滑这些轴承时，ndm 值将限于≤250000 mm/min。

式中

dm=平均直径[mm]

    =0.5(d+D)

N=转速[r/min]

请参阅相关标准轴承的型号系统:

• 单列深沟球轴承

• 单列圆柱滚子轴承

下面解释了SKF混合陶瓷轴承所用的其它型号后缀。

C3P     跨游隙范围，由C3游隙范围的上半部分和C4游隙范围下半部分组成

F1        润滑脂填充了轴承内部自由空间的10-15%

HC5     由氮化硅制成的滚动体

S0        轴承圈在工作温度≤150 °C     

             (300 °F)时保持热稳定性

VA970  适用于风电机组中发电机的特殊深沟球轴承设计 

VC444  由高氮钢制成的轴承套圈

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