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軸承知識
全陶瓷軸承系列三項(xiàng)團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)發(fā)布

信息來源:中國機(jī)械工程學(xué)會

軸承被視為工業(yè)裝備的“關(guān)節(jié)”,其性能直接影響著國民經(jīng)濟(jì)及國防領(lǐng)域超過萬億重大裝備的可靠運(yùn)行。

全陶瓷軸承是指內(nèi)/外圈、滾動體等關(guān)鍵部件均采用陶瓷材料制得的高科技軸承產(chǎn)品。高精度全陶瓷軸承,在國內(nèi)數(shù)控機(jī)床、國防軍工、航空航天、石油化工、醫(yī)療器械等高端裝備技術(shù)領(lǐng)域具有廣泛需求,其制造水平體現(xiàn)了國家高端制造核心競爭力。實(shí)現(xiàn)高端裝備用超精密全陶瓷軸承國產(chǎn)化,對于打破國外技術(shù)封鎖,提升國內(nèi)工業(yè)及裝備制造業(yè)的整體水平和核心競爭力,推動國產(chǎn)高端裝備向智能化、綠色化發(fā)展具有重大意義。

全陶瓷軸承采用的工程陶瓷材料主要包括:氮化硅(Si3N4)、氧化鋯(ZrO2)、碳化硅(SiC)等,其具有傳統(tǒng)金屬材料所不具備的優(yōu)良物理化學(xué)特性。該類材料制得的全陶瓷軸承主要優(yōu)勢體現(xiàn)在:

(1)工程陶瓷材料的硬度遠(yuǎn)大于普通軸承鋼,同型號軸承在相同工作條件下全陶瓷軸承使用壽命可提高30%以上;

(2)工程陶瓷材料熱變形系數(shù)僅為軸承鋼的1/4~1/5,在極端高溫、低溫及大溫差工作條件下全陶瓷軸承可表現(xiàn)出良好的抗熱震性,服役性能穩(wěn)定;

(3)工程陶瓷材料密度小,轉(zhuǎn)動慣量及離心力小,適用于超高轉(zhuǎn)速,且承載能力強(qiáng),抗磨性能好,故障率低;

(4)工程陶瓷具有耐腐蝕、磁電絕緣等特性,在腐蝕性、強(qiáng)磁場及電蝕等工況條件下的工作性能具有優(yōu)勢。

目前全陶瓷軸承的極限工作溫度已經(jīng)能夠突破1000℃,連續(xù)工作時(shí)間可達(dá)50000h以上,且具有自潤滑特性,在無潤滑條件下仍能保證工作精度與使用壽命。全陶瓷軸承結(jié)構(gòu)特點(diǎn)恰好彌補(bǔ)了金屬軸承在工程應(yīng)用中的缺陷,具有超高轉(zhuǎn)速、耐高/低溫、耐磨損、耐腐蝕、抗磁電絕緣、無油自潤滑等特性,適用于極度惡劣的環(huán)境及特殊工況,在高端技術(shù)領(lǐng)域具有廣闊應(yīng)用前景。

圖2  全陶瓷關(guān)節(jié)軸承、滾子軸承及球軸承樣件

日前,經(jīng)中國機(jī)械工程學(xué)會標(biāo)準(zhǔn)化工作委員會審定,以下三項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)正式發(fā)布。

《全陶瓷關(guān)節(jié)軸承 向心關(guān)節(jié)軸承》(T/CMES 04003-2022)

《滾動軸承 全陶瓷圓柱滾子軸承》(T/CMES 04004-2022)

《滾動軸承 圓柱孔全陶瓷球軸承產(chǎn)品幾何技術(shù)規(guī)范和公差值》(T/CMES04005-2022)

該系列標(biāo)準(zhǔn)由中國機(jī)械工程學(xué)會生產(chǎn)工程分會組織,沈陽建筑大學(xué)(“高檔石材數(shù)控加工裝備與技術(shù)”國家地方聯(lián)合工程實(shí)驗(yàn)室)牽頭研制。該系列標(biāo)準(zhǔn)將于2022年4月正式實(shí)施。

該系列技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了全陶瓷關(guān)節(jié)軸承的相關(guān)術(shù)語、定義、具體型號、外形尺寸、公差范圍及游隙標(biāo)準(zhǔn);全陶瓷圓柱滾子軸承的分級、加工技術(shù)要求、配合技術(shù)要求及退刀槽技術(shù)要求;以及圓柱孔全陶瓷球軸承的尺寸和幾何特性、公稱尺寸極限偏差以及公差值,限定了全陶瓷軸承的工作界面(倒角除外)。依托該系列標(biāo)準(zhǔn),進(jìn)一步規(guī)范了全陶瓷軸承的設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、裝配及檢驗(yàn)過程,保障全陶瓷軸承的性能質(zhì)量,避免全陶瓷軸承在加工、檢測及使用過程中產(chǎn)生不必要的損失,引導(dǎo)國內(nèi)全陶瓷軸承行業(yè)健康有序發(fā)展,提升全陶瓷軸承在使用過程中安全性、可靠性和經(jīng)濟(jì)性,為提高國產(chǎn)全陶瓷軸承產(chǎn)品精度具有深遠(yuǎn)影響。

發(fā)布時(shí)間:2022-05-06


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