Выбор правильных подшипников

Некоторые велосипедисты обратились к прецизионным гибридным керамическим подшипникам из-за их низкого сопротивления качению, чтобы дать им преимущество в день гонки перед теми, кто выбирает цельностальные подшипники.

Есть веская причина, по которой велосипедисты выбирают прецизионные гибридные подшипники (стальные кольца с керамическими шариками) вместо цельнокерамических подшипников (керамические кольца и шарики).

Стальные внутреннее и внешнее кольца гибридного подшипника можно обрабатывать с очень жесткими допусками. Когда они сочетаются с легкими высококачественными керамическими шариками и подходящей смазкой с низким крутящим моментом, в результате получается очень низкое сопротивление качению — идеальное сочетание.

Керамические кольца подшипников труднее обрабатывать, поэтому округлость, достигаемая со стальными кольцами, невозможна, что приводит к более высокому уровню вибрации.

Однако цельнокерамические подшипники имеют ряд преимуществ по сравнению с гибридными подшипниками. Их способность выдерживать чрезвычайно широкий диапазон температур, их немагнитные качества и превосходная коррозионная стойкость делают их главными претендентами на множество применений по всему миру и за его пределами, которые слишком сложны для гибридов.

Применение

Велосипедисты выбирают гибридные подшипники, потому что сопротивление качению является ключевым моментом, а качественные гибридные подшипники требуют немного меньше усилий для вращения колес, что позволяет экономить энергию.

Прецизионные гибридные подшипники также могут работать на очень высоких скоростях, поэтому они часто используются в станках.

Керамические шарики делают гибридные подшипники электрически изолирующими, поэтому они становятся популярным выбором для многих электродвигателей и ветряных турбин.

В отличие от гибридных подшипников, полностью керамические подшипники выдерживают экстремальные температуры, что делает их пригодными как для криогенных, так и для печных применений.

Кроме того, их способность противостоять морской воде и агрессивным химическим веществам делает их идеальными для морской, химической, фармацевтической и пищевой промышленности, где подшипники часто подвергаются воздействию соленой воды или сильных кислот и щелочей.

Более того, поскольку они немагнитны, они являются популярным выбором для сканеров магнитно-резонансной томографии (МРТ).

Еще более уникальным является то, что на них можно положиться в открытом море или открытом космосе.

Под водой смазка подшипников может быть такой же серьезной проблемой, как и коррозия, поэтому цельнокерамические подшипники без смазки подходят для обеих сторон.

Поскольку в космосе присутствует вакуум, следует проявлять особую осторожность при выборе смазочного материала для подшипников, поскольку большинство пластичных смазок испаряются или выделяются до недопустимого уровня.

В отличие от гибридов, цельнокерамические подшипники могут постоянно работать на высокой скорости без смазки, поэтому они хорошо работают в вакууме.

Когда вы добавляете их низкотемпературные возможности, они становятся идеальным кандидатом для спутников и других проектов, таких как марсоход для исследования Марса, тем более что Марс может сталкиваться с температурами до 12˚C.

Решение

Если вам подходят цельнокерамические подшипники, учитывая, что они могут выдерживать самые суровые условия окружающей среды, какой материал подшипника вы должны выбрать?

Двумя наиболее распространенными типами являются диоксид циркония (ZrO2) и нитрид кремния (Si3N4), и оба имеют свои преимущества и недостатки.

Хотя керамический материал тверже стали, он также более хрупкий, что означает, что керамические подшипники имеют более низкие значения нагрузки и скорости.

В то время как диоксид циркония имеет высокую вязкость разрушения, которая может выдерживать небольшие ударные нагрузки, нитрид кремния более хрупкий, поэтому не должен подвергаться ударным нагрузкам.

Нитрид кремния даже более устойчив к коррозии, чем диоксид циркония, и имеет гораздо более широкий диапазон температур, хотя он значительно дороже.

Как и нитрид кремния, диоксид циркония не подвержен воздействию воды и большинства химикатов, но его не следует регулярно подвергать воздействию пара, так как он может со временем разлагаться.

Гибридные подшипники и цельнокерамические подшипники имеют разные сильные и слабые стороны.

Гибриды не могут выдерживать экстремальных температур или агрессивных сред, но хорошо работают в условиях низкого крутящего момента или высоких скоростей.

Цельнокерамические подшипники не могут быть рекомендованы для велосипедов, высокоскоростных станков или малошумных электродвигателей, но они, безусловно, решают проблемы в широком спектре сложных отраслей.

Итак, вы видите, что керамические импортные подшипники купить легче и они обеспечивают реальные преимущества не только для велосипедистов, но и для машин, работающих в условиях от дна наших океанов до поверхности Марса.

2021-09-28