眾所周知,陶瓷材料(Si3N4)具有低密度,中等彈性模量,軸承熱膨脹系數小,硬度高,耐高溫,耐腐蝕,無磁等優點,以氮化矽陶瓷球為滾動體的陶瓷球軸承可顯著提高軸承接觸疲勞壽命,極大拓展了滾動軸承的應用領域,已廣泛應用於各種高精度、高轉速機床,汽車、賽車、地鐵、電機、航空發動機、石油化工機械、冶金機械等領域。目前,氮化矽陶瓷球和陶瓷球軸承已開始步入批量化生產階段,特別在機床用高速精密主軸軸承和耐高溫耐腐蝕軸承等領域應用前景廣闊。
1、機床/數控機床用陶瓷球軸承。機床用軸承指通用機床主軸、進給系統、培林傳動系統軸承,各種高速大功率電主軸軸承、磨床磨頭軸承以及各種數控機床、加工中心和加工自動線等所需軸承。此類軸承精度要求高,其精度為P2、P4、P5級。該類軸承技術含量高,附加值高,性能穩定,使用壽命長,加工難度大。常規鋼制軸承不能完全滿足機床高轉速和高精度的使用要求,而陶瓷球軸承則能很好的彌補這一缺陷。
2、磨床電主軸用陶瓷球軸承。磨床電主軸主要用於高速內表面磨床,其精度和轉速要求較高。“十五”末期,全國高頻電主軸用精密軸承及陶瓷球軸承年需求量將達35萬套,其中,陶瓷球軸承需求按50%計,則陶瓷球軸承年需求量為17.5萬套。
3、機床滾珠絲杠用陶瓷球軸承。軸承滾珠絲杠用陶瓷球軸承的精度和安裝剛性是保證滾珠絲杠高精度高軸向剛性的重要因素。國內外滾珠絲杠采用的軸承結構通常為高精度角接觸球軸承,該類軸承要求非常嚴格,要求達到ISO國際標准P4級以上,為提高軸承的軸向承載能力,通常采用60°的大接觸角軸承。為達到極大的軸向剛性,最常見的是采用成組安裝方式。
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