Что такое гибридный подшипник Krones , KHS, FAG, HWG, Cerobear?
Гибридные шпиндельные подшипники Krones , KHS, FAG, HWG, Cerobear представляют собой подшипники с дорожками качения, выполненными из подшипниковой стали, и шариками из керамического материала (нитрид кремния Si3N4) максимальной однородности и твердости.
Категория гибридных подшипников стоит между полностью керамическими подшипниками и стальными подшипниками. Гибридный подшипник это конструкция с керамическими шариками между металлическими внутренним и внешним кольцами. Использование такой комбинации допускает более высокие скорости, чем у полностью керамических подшипников, поскольку менее хрупкие металлические кольца не так подвержены внезапному катастрофическому разрушению при высокой скорости или нагрузке.
Керамические гибридные подшипники Krones , KHS, FAG, HWG, Cerobear обладают рядом превосходных рабочих характеристик: термостойкость, длительный срок службы, малый вес, сниженное тепловое расширение, электрическое сопротивление. Гибридные подшипники, специально разработанные как сверхпрочные подшипники для шпинделей станков использовались для высоких скоростей вращения и обеспечивали необходимые условия для высокой производственной мощности. В связи с этим их можно применять для решения бесконечного числа задач как изделия из материала нового поколения.
Достоинства гибридного подшипника Krones , KHS, FAG, HWG, Cerobear
Гибридные подшипники обладают следующими преимуществами по сравнению с подшипниками со стальными шарами:
Более благоприятные характеристики ускорения и замедления. Гибридные подшипники характеризуются значительно меньшим трением во время работы. Керамические шарики легче стальных шариков: вес тел качения из нитрида кремния на 40% меньше, чем у тел качения того же размера из подшипниковой стали. Меньший вес, а следовательно и меньшая инерция, и все это приводит к снижению центробежных сил и, следовательно, к меньшему трению и обеспечивают хорошие скоростные характеристики и отличную работу при резких запусках и остановках. Увеличение скоростей вращения приблизительно на 20%. Гибридные подшипники с керамическими элементами качения заслужили прекрасную репутацию подшипников, в которых сверхскорость сочетается со сверхточностью. Такая комбинация характеристик недостижима для подшипников со стальными элементами качения.
Тела качения из нитрида кремния увеличивают срок службы подшипников, улучшая их рабочие характеристики даже в сложных условиях эксплуатации. Более низкое тепловыделение из-за трения, особенно на высоких частотах вращения, способствует увеличению срока службы и интервалов смазывания.
Гибридный керамический подшипник имеет кольца из подшипниковой стали и тела качения из подшипникового нитрида кремния (Si3N4), что обеспечивает электрическую изоляцию подшипника. Гибридные подшипники не проводят электричество и поэтому подходят для применения в электродвигателях и генераторах постоянного и переменного тока, где присутствуют электрические токи.
Тела качения из нитрида кремния имеют более высокую степень твёрдости, благодаря чему гибридные подшипники подходят для тяжёлых рабочих условий и загрязнённой среды. Без регулярного и точно дозированного смазывания стандартные подшипники быстро изнашиваются и выходят из строя, но гибридные подшипники требуют меньше смазки и поэтому допустимые погрешности больше. Также они меньше нагреваются при работе и требуют смазочной пленки меньшей толщины, поэтому смазка меньше изнашивается, а межсмазочные интервалы больше. Гибридные подшипники SKF и полностью керамические подшипники могут предложить множество преимуществ, позволяют уменьшить время простоя оборудования и увеличить рентабельность предприятия.
Благодаря высокому модулю упругости гибридные подшипники обладают повышенной жёсткостью. Модуль упругости керамических шариков на 50% выше, чем у стальных, что делает их идеальными для применения в шпинделях станочного оборудования, требующего эксплуатационных характеристик для жесткой резки.
Подшипниковый узел с гибридным подшипником имеет лучшее функционирование после отказа системы смазки. Даже в условиях неправильного смазывания, например, при высокой частоте вращения и резких ускорениях, или в случае недостаточной гидродинамической плёнки, риск возникновения задиров между поверхностями из нитрида кремния и стали снижается. В условиях, когда κ < 1, для расчёта срока службы гибридного подшипника обычно принимают коэффициент κ = 1. По сравнению со стальными элементами качения, керамические элементы обладают большей устойчивостью к заеданию.
При воздействии вибрации гибридные подшипники в гораздо меньшей степени подвержены эффекту ложного бринеллирования (образование неглубоких впадин в дорожках качения) между поверхностями из нитрида кремния и стали.
Меньшая чувствительность к перепадам температур. Тела качения из нитрида кремния имеют меньший коэффициент теплового расширения. Это значит, что они более устойчивы к перепадам температур внутри подшипника и обеспечивают поддержание более точной величины установленного преднатяга или зазора. При применении на высокоскоростных операциях, несмотря на то, что подшипник сильно нагревается, низкий коэффициент линейного расширения обеспечивает снижение предварительной нагрузки и меньшее тепловыделение.
Гибридные подшипники обладают более высокой коррозионной стойкостью.
Уровень тепловыделения меньше, что обеспечивает работу на сверхвысоких скоростях.
Скольжение тел качения во время операции уменьшается, соответственно выделяется меньше тепла.
Недостатки гибридного подшипника
Основными недостатками гибридных подшипников является: