Керамические подшипники

Слушатели учебного курса повышения квалификации для механиков, энергетиков и технических специалистов промышленных предприятий ПУ-201 «Надежность подшипниковых узлов», который ежемесячно проходит в учебном центре компании БАЛТЕХ в г.Санкт-Петербурге, часто задают вопрос, чем керамические подшипники отличаются от стандартных подшипников, выпускаемых в промышленности. Фактически, керамические подшипники очень похожи на стандартные модификации стальных подшипников качения. Отличительной особенностью является материал из которого они изготовлены, как правило используется нитрид кремния (Si3N4) или другие керамические сплавы (ZrO2, SiC), обладающие высокой ударопрочностью и жесткостью. Керамические подшипники условно разделяют на три основные группы:

• Гибридные керамические подшипники (или смешанные) – в которых только тела качения керамические, а кольца подшипника изготавливаются из подшипниковой стали. Сепаратор, как правило, изготавливается из полиамида или синтетики, реже стальной. Это самый распространенный тип керамических подшипников.
• Полные керамические подшипники, в которых и тела качения, и обоймы – изготовлены из керамики. Встречаются редко, как правило, это модернизированные узлы ответственного оборудования, работающего в агрессивных средах (химия, нефтехимия, оргсинтез).
• Подшипники изоляции, или насыпные – не имеют собственных колец, а засыпаются во втулки, где вращается ротор механизма.

Отличительными особенностями эксплуатации керамических подшипников являются:

• Рабочая температура керамических подшипников может составлять до +600… +800 С Коэффициент температурного расширения в несколько раз ниже стали!
• Способность работы на высоких скоростях до 12000 об/мин
• Высокая коррозионная стойкость. Керамические подшипники способны работать в агрессивных кислотах и щелочах без коррозии. Керамика не подвергается процессу ржавения.
• Исключительные диэлектрические показатели, отсутствие магнетической способности
• Керамические подшипники легче стальных на 40%, твёрдость колец и тел качения из стали, в зависимости от материала подшипника составляет 56-66 HRC, твердость керамики может достигать 75HRC, а коэффициент упругости керамики в 1,2-1,5 раза выше стали.

Это означает, что при нагрузке и вращении тела качения деформируются значительно меньше, следовательно, снижается тепловыделение и потеря энергии по сравнению со стальными подшипниками. Керамические подшипники требуют меньше энергии и обладают повышенной долговечностью. Согласно прогнозам специалистов, будущее за керамическими подшипниками.