氮化硅陶瓷轴承研发现状及产业化对策

目前．国内高速轴承普遍存在轴承钢球产生不同程度疲劳破坏等问题．为了改善高速轴承性能以延长其疲劳寿命．国内外应用结构陶瓷来制造球体或其他轴承零件可显着提高高速轴承的使用性能和寿命。其中氯化硅或氯化硅基陶瓷复合材料是制增轴承及其零件最理想的材料．并取得了很好的使用效果。[编者按]     

精密陶瓷轴承项目

一、项目市场简介 精密陶瓷轴承,具体是指滚珠为氮化硅,套圈为轴承钢,保持架为高分子材料,精度等级P 4(尺寸精度与钢制精密轴承相同),适用于高速的混合陶瓷轴承。 精密陶瓷轴承具有质量轻、耐高低温、耐腐蚀、绝缘、抗磁、低膨胀、高速使用离心力小、运转温升低等优良特性,在航空航天、机床主轴电主轴、化工、纺织、冶金、石油、交通、电子、家用电器、真空等行业有着广泛的应用前景,市场潜力巨大。目前国外在机床主轴、电主轴即高速轴承这一领域,精密陶瓷轴承已得到大批量应用,据不完全统计,2 0 0 3 年精密陶瓷轴承有近2 0 亿美元的市场。…     

高性能陶瓷轴承 未来轴承产品趋势

在高速、高温、大温差、低温、真空、要求绝缘、不导磁等恶劣工作环境下,高性能陶瓷轴承是替代目前使用的全钢轴承的理想轴承,具有适应转速范围宽、高速运转发热小、性能稳定、寿命长、耐腐蚀、不怕污染、抗磨损、耐瞬时缺油润滑能力强和可靠性高等优异性能指标,发展前景广阔。     

高速低温机械螺旋槽气体止推轴承的发展

介绍了螺旋槽气体止推轴承理论分析及加工方法的发展概况,并举出了一些该轴承在高速低温机械等领域的应用实例,为要了解和使用该轴承的人们提供了有益的参考。图5表1参22。     

氮化硅陶瓷轴承润滑技术的研究现状与发展趋势

针对氮化硅陶瓷轴承润滑的研究现状,通过对氮化硅陶瓷轴承摩擦及磨损机理的分析,系统阐述了氮化硅陶瓷轴承现有的润滑技术,包括水(基)润滑、油(基)润滑、气体润滑、自润滑及其他润滑;介绍了有关氮化硅陶瓷轴承润滑技术的发展趋势,分析讨论了现有氮化硅陶瓷轴承润滑存在的问题,并对今后氮化硅陶瓷轴承的润滑技术进行了展望。     

基于滚动轴承的安装与调整技术控制研究

轴承的安装及调整技术在转动机械领域中至关重要,轴承安装的好坏与否,将影响到轴承的精度、寿命和性能。滚动轴承具有启动力矩小、摩擦系数小、转动平稳等优点,因此广泛应用于轴的转动中,轴的回转精度不仅取决于滚动轴承的制造精度,及与此轴承相配合的零件的精度、轴承的间隙及其装配质量。滚动轴承游隙的调整和预紧工艺,是提高轴承旋转精度和承载能力、降低传动系统振动和噪声的有效手段。轴承安装工作中应明确轴承装配的技术要求,合理的装配与调整是提高整个机械系统寿命的有效手段。     

高速高温轴承综合性能实验器的研制

工作在高速、高温等极苛刻条件下的滚动轴承的寿命、可靠性及失效形式十分复杂,很难得到准确的理论分析结果.本文研制了高速高温轴承综合性能实验器.该实验器模拟轴承的载荷、转速、温度、润滑等工况条件,测试轴承的综合动态性能,为轴承性能分析提供准确的实验数据.并且对滚动轴承的综合性能进行了测试.     

基于轴承减振防锈油的研制及应用分析

随着机械技术的提升,人们对机械设备的使用要求也不断加大,提升轴承寿命、降低轴承噪音、研制轴承减振防锈油已成为当前机械设备生产的关键点之一。文章研究分析了轴承减振防锈油的研制及应用。     

包装机关键部件金属表面纳米涂层处理

采用纳米材料技术对包装机关键零部件（如轴承、齿轮、弹簧等）进行金属表面纳米粉涂层处理,可以提高设备的耐磨性、硬度和寿命。碳纳米管还具有高的机械强度和高的热导率。由于具有非常大的长度一直径比,可以制造出任何复杂形状的零件,是复合材料理想的增强纤维。目前,用价格低廉的纳米塑料制成的齿轮、陶瓷轴承、纳米陶瓷蚊辊、电雕辊等印刷包装机械零件已走进企业,开始代替金属材料。     

国内外航空发动机主轴轴承保持架材料的研究

用金相、透射电镜及光谱分析的方法，对国内外航空发动机２主轴承轴承保持架材料进行了研究。结果表明，国外保持架材料的质量优于我国。在高温、高速和重负荷条件下应选择钢制保持架。     

某货车前轮毂轴承早期失效的分析

汽车前轮毅轴承长期在高温、高速、高负荷条件下工作,使用过久后,往往容易产生磨损、烧蚀、斑点、破裂和疲劳剥落等现象而出现早期失效。     

高温电磁透波材料的研究进展

高速飞行器的飞行马赫数不断提高,位于其前端的天线罩部件对高温透波材料提出了迫切需求。本文综述了近年来耐温1 300℃以上电磁透波材料体系(包括透波陶瓷增强体、透波陶瓷基复合材料和透波涂层等)以及新型制备工艺(包括快速烧结技术和3D打印技术等)的研究进展,同时介绍了本团队在相关领域的最新研究工作,指出高温透波领域还存在新型连续透波纤维成本高昂、高温透波领域可用材料体系较少及透波材料高温下透波与烧蚀性能演变规律尚不明确等问题,最后对高温透波领域在透波纤维工艺优化、新型高温透波材料预测、透波材料使役性能分析与评估等方面未来的发展趋势做了展望。     

现代结构陶瓷的类别与性能（Ⅲ）

硼化物陶瓷 最常见的硼化物陶瓷包括硼化铬、硼化铝、硼化铁、硼化钨和硼化锆等，其特点是高硬度，同时具有较好的耐化学侵蚀能力，熔点范围为1800～3000℃。比起碳化物陶瓷，硼化物陶瓷具有较高的抗高温氧化性能，使用温度达1400℃。硼化物陶瓷主要用于高温轴承，内燃机喷嘴，各种高温器件，处理熔融铜、铝、铁的器件等。此外，二硼化物还具有良好的导电性，电阻率接近铁或铂的，可用作电极材料。     

现代结构陶瓷的类别与性能（Ⅴ）

氮化物陶瓷 最常用的氮化物陶瓷为氮化硅和氮化硼。氮化硅陶瓷具有很高的硬度，有自润滑作用，摩擦系数小，耐磨性好，抗氧化能力强，抗热振性大大高于其他陶瓷的。它具有优良的化学稳定性，能耐除氢氟酸以外的其他酸性和碱性溶液的腐蚀，以及抗熔融有色金属的侵蚀。它还具有优良的绝缘性能及低的热膨胀性。其中，由热压烧结法制成的氮化硅陶瓷的强度、韧性都高，主要用于制造形状简单、精度要求不高的零件，如切削刀具、高温轴承等。由反应烧结法制成的氮化硅陶瓷工艺性好，硬度较低，用于制造形状复杂、精度要求高的零件以及用于要求耐磨、耐热、绝缘等场合，如泵密封环、热电偶保护套、高温轴承、增压器转子、缸套、活塞环、电磁泵管道和阀门等。氮化硅陶瓷还是制造新型陶瓷发动机的重要材料。     

高速动车组轮对轴承压装工艺优化与应用

针对高速动车组轮对轴承压装生产过程中存在的风险隐患,深入分析论证引进技术的不足,改进轴承压装设备,并结合自身技术能力提出"6字轴承压装法",创立高速动车组轴承组装工艺技术的"中国方案"。     

考虑挠度的宽温域陶瓷轴承转子系统动态特性分析

宽温域下陶瓷轴承外圈与轴承座之间配合间隙发生变化,同时转子质量对轴特别是细长轴会产生挠度影响,导致轴与轴承接触处力的边界条件发生变化,对轴承性能有很大影响。建立一种考虑挠度变化对宽温域内轴承转子系统影响的动力学模型,将轴承座与陶瓷轴承的热变形分别计算,并将不同温度下配合间隙作为边界条件,最后引入挠度因素改变轴与轴承接触处力的边界条件,来对全陶瓷球轴承动态特性进行求解。考虑轴承工作温度以及转轴挠度变化,对全陶瓷球轴承外圈振动情况展开参数化研究,并结合试验手段对模型精度加以验证。结果表明,挠度的产生使宽温域内全陶瓷轴承径向竖直正方向振动幅值减小,导致系统运行不稳定。研究结果对全陶瓷轴承动力学分析提供参考,并为提高陶瓷轴承转子系统稳定性提供理论依据。     

椭圆轴承与圆轴承动力特性CFD数值分析

滑动轴承动力特性对旋转机械转子稳定性有着重要影响。将CFD动网格技术应用于椭圆轴承与圆轴承动力特性求解。在验证滑动轴承CFD动力特性求解模型准确性的基础上,建立基于CFD动网格技术的椭圆轴承动力特性求解模型,分析椭圆度、偏心率以及转速等因素对滑动轴承动力特性影响,比较分析椭圆轴承与圆轴承动力特性之间的差异。研究表明,椭圆轴承与圆轴承的承载力与刚度阻尼系数随着偏心率、转速的增加而增大;与圆轴承相比,椭圆轴承两个油楔形成两个流体动压区有效的增大轴承的阻尼,滑动轴承增加椭圆度可提高转子稳定性。     

考虑滚动体滑移的全陶瓷角接触球轴承非线性动态特性分析

为了探究陶瓷滚动体发生滑移运动时全陶瓷角接触球轴承的动态特性,建立了滚动体与轴承外圈的接触模型,计算了滑移情况下的接触参数。在此基础上建立了考虑滚动体滑移行为的全陶瓷角接触球轴承动力学模型,通过模型的计算结果分析了轴承系统的振动特性和周期规律。由模型计算结果可知,滚动体发生滑移运动时接触变形和接触面积随载荷的增大而增大,然而接触变形远小于正常接触时的情况,接触面积大于正常接触时的情况。搭建了轴承转子试验台进行振动试验,在试验工况条件下得到的全陶瓷轴承振动幅值与模型计算的结果平均误差仅为0.68%,证明了模型的准确性。该研究为全陶瓷角接触球轴承的接触机理研究和动态特性分析提供了一定的理论依据。     

高速精密磨床主轴动静压轴承动静态特性分析

动静压轴承不仅具有静压轴承在启停阶段低磨损的优点,而且兼具动压轴承在高速阶段动压承载特性会使其得在高速精密磨床主轴系统领域越来越广泛的应用。本文基于动静压轴承的润滑条件,联合雷诺方程和连续性方程,对其基本性能参数进行分析,建立了动静压轴承润滑理论模型,同时考虑温度对润滑油粘度的影响,结合能量方程,建立了新的动静压润滑理论分析模型。并针对上海机床厂MK84125机床的动静压轴承进行了基本性能计算。     

高速主轴滚子轴承的动特性分析

针对高速主轴滚子轴承工况特点建立油气润滑下的滚子轴承拟静力学模型,通过具体算例分析了转速、载荷等工况条件以及轴承游隙和空心滚子等因素对滚子轴承的动态性能的影响,并在此基础上结合Lundberg寿命理论计算相关参数对滚子轴承疲劳寿命的影响。结果表明:高速轻载工况下轴承打滑比较严重,通过施加适量的预载荷或者使用空心滚子可以减小轴承的打滑,然而过大的预载荷会导致轴承疲劳寿命迅速降低;高速下空心滚子可以减轻滚子轴承打滑程度并提高轴承疲劳寿命。