什么是混合轴承

HYTEC 氮化硅滚动体

混合轴承采用标准滚动轴承钢(例如 100Cr6、AISI440C)的轴承套圈与氮化硅(Si₃N₄)滚动体组合而成。

所有尺寸和公差保持不变。HYTEC 混合轴承因此可以取代标准滚动轴承,无需修改相邻结构。

Si₃N₄ 滚动体在许多应用中提供一系列优势,特别是在关键和困难环境条件下。

HYTEC 滚动体中使用的轴承级氮化硅,具有均匀且极细的微结构和高纯度。它结合了极高的强度和韧性,化学惰性,是优异的绝缘体。

材料特性比较(Werkstoffeigenschaften / Material Characteristics)

参数 单位 Si₃N₄ 100Cr6
密度(Density) [g/cm³] 3.23 7.8
硬度 HV10 至温度(Hardness HV10 up to temp.) [kg/mm²] 1600 - 800°C 720 - 150°C
抗压强度(Compression strength) [MPa] 4000 ~2300
抗拉强度(Tensile strength) [MPa] 800 ~1900
弹性模量(Modulus of elasticity) [kN/mm²] 310 210
线膨胀系数(Coefficient of linear expansion) [10⁻⁶/K] 3 11.7
电阻(Electrical resistance) Ωm 10¹² — 绝缘体 0.4×10⁻⁶ — 导体

HYTEC 混合轴承的优势

优异的电流绝缘

氮化硅是优异的绝缘体,可作为滚动体取代氧化陶瓷镀层的内圈或外圈。

对较小和中型尺寸的轴承,混合轴承通常是更经济的解决方案。

Si₃N₄ 球的绝缘耐压为 15,000 V/mm,相比之下,轴承套圈上的镀层厚度最大仅 0.5 mm。

低摩擦

氮化硅相对于钢具有较低的摩擦。在相同转速下,混合滚动轴承的操作温度更低。

因此延长了轴承和润滑剂的使用寿命。

与合成高性能润滑脂(例如酯油/聚脲基,如 DUROLUB G237)结合使用,轴承寿命可延长数倍。

润滑脂使用寿命比较

润滑脂使用寿命(Fettgebrauchsdauer)— 球轴承 d=60mm / 3000min⁻¹

更高转速 / 加速度 / 刚度

Si₃N₄ 球的密度比钢球低 59%,因此降低了离心力和轴承加速/减速时的质量惯性力。

由于较低的摩擦和较低的操作温度,混合轴承可在更高转速下运转。

典型的例如深沟球轴承的转速限制提高 20%,高性能主轴轴承的 ndmmax 可达 300 万。

由于弹性模量高 50%,混合轴承更为刚度。

耐温度变化和高操作温度

由于热膨胀系数降低 76%,HYTEC 混合轴承对应用中的温度波动明显不敏感。

操作轴承游隙可以更精确地设定。氮化硅在 800°C 时几乎保持相同的硬度。

结合耐热轴承套圈和适配的干式润滑,混合滚动轴承可在高达 400°C 的操作温度下使用。

在关键应用中更长的轴承和润滑使用寿命

钢与氮化硅之间的摩擦非常低,因此操作温度和磨损较低。

由此产生更长的使用寿命。混合轴承所需的润滑膜厚度明显更低,因此在润滑不足或混合/边界摩擦条件下仍可运作。

即使在无润滑的干运转条件下,混合轴承也不易发生咬死现象,在完全无润滑的紧急运转中可运行更长时间。

对轴承内污染颗粒的高抵抗力

Si₃N₄ 滚动体通常比轴承内的典型污染颗粒更硬。滚动体在滚过时将颗粒碾碎或压入滚道,后续的滚动体将其压平。

对振动的高抵抗力

HYTEC 混合轴承对静止振动相对不敏感。伪布氏压痕(false brinelling)等损坏因此可以在很大程度上避免。

HYTEC 混合轴承的制造

轴承套圈和保持架由知名的欧洲和日本制造商生产。

我们的轴承级 Si₃N₄ 球,具有最佳的微结构和孔隙率,在奥地利装配到这些轴承套圈中。

我们的高性能润滑剂来自知名的德国制造商,我们也乐意使用客户指定的润滑剂。

食品工业使用 NSF H1 认证的润滑剂,通常与低锈蚀材料的轴承配合使用。

最小批量为 1 颗。因此我们的客户可以以最小数量测试混合轴承。

小批量生产通常可在 2–4 天内完成。

对于量产解决方案,欧洲和亚洲都有制造合作伙伴。在中等批量时,即可提供丰富的高性能材料组合,如 PEEK、FKM 和高性能钢材。

哪些轴承类型可以制造为混合轴承

混合轴承的采购成本始终显著高于全钢轴承。至中型尺寸的球轴承目前可以「经济地」制造。

随著使用的球尺寸增大,其制造成本会大幅上升。

陶瓷滚子极为昂贵,我们仅在客户要求时才安装。常见滚子的交期为 3–5 周。

标示 / 包装 / 标记

轴承不会在事后标记。轴承上的标示因此为原始且未更改。

以原厂包装包装,并附加辨识贴纸标记。

HYTEC 混合轴承产品照片

HYTEC 混合轴承

HYTEC 产品规格标签

HYTEC 产品规格标签

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