UNIWERSYTET ZIELONOGÓRSKI
WYDZIAŁ MECHANICZNY
Niekonwencjonalne materiały konstrukcyjne
Elementy z ceramiki
prowadzący:
mgr inż. Remigiusz Romankiewicz
wykonali:
Grupa 21 A
Zielona Góra 2009
Łożyska całoceramiczne
Łożyska całoceramiczne to takie łożyska, których bieżnie i kulki są ceramiczne. Ten typ łożysk w swojej konstrukcji nie posiada koszyka. Łożyska te mają zastosowanie wszędzie tam gdzie wymagana jest:
odporność na korozję - tworzywa ceramiczne charakteryzują się bardzo dobrą odpornością chemiczną nawet w wysokich temperaturach, mogą na przykład pracować zanurzone w kwasie lub pracować w jego oparach
wysoką lub niską temperaturę - łożyska całoceramiczne mogą pracować w zakresie temperatur od -50 do + 1350oC. Brak koszyka daje możliwość pracy w najtrudniejszych warunkach.
niemagnetyczność - tworzywa ceramiczne wykorzystywane do produkcji łożysk nie są magnetyczne w żadnym stopniu i mogą bez zakłóceń pracować w polu magnetycznym,
trwałość - dwutlenek cyrkonu, azotek krzemu oraz węglik krzemu są tworzywami o bardzo wysokiej twardości i bardzo dobrej odporności na ścieranie,
samosmarowność - łożyska ceramiczne nie wymagają smarowania nawet podczas najtrudniejszych warunków pracy tj. wysoka temperatura, korozyjne środowisko czy próżnia,
izolacyjność - dwutlenek cyrkonu i azotek krzemu są izolatorami.
Tworzywa ceramiczne
Najczęściej wykorzystywanymi tworzywami ceramicznymi do produkcji łożysk tocznych i ślizgowych są: dwutlenek cyrkonu, azotek krzemu oraz węglik krzemu. Wszystkie te tworzywa mają bardzo dobre właściwości fizyczne, które pozwalają na ich stosowanie w bardzo ciężkich warunkach pracy jako łożyska.
Zastosowanie
Łożyska całoceramiczne najczęściej znajdują zastosowanie w przemyśle:
chemicznym - pompy, transportery
spożywczym - urządzenia wymagające atestu na kontakt z żywnością
morskim - części narażone na kontakt z wodą morską
hutniczym - transport w wysokiej temperaturze
metalurgicznym - transport w piecach
Dostępne typy łożysk całoceramicznych:
Łożyska kulkowe zwykłe - serie 60.., 62.., 63.., 64.., 69.., 68.., 6..
Łożyska kulkowe skośne - serie 70.., 72.., 73.., 78.., 79..
Łożyska kulkowe wzdłużne (oporowe) - serie 511.., 512.., 513.., 514..
Łożyska hybrydowe
Łożyska, których elementy toczne są wykonane z ceramiki nazywamy łożyskami hybrydowymi. Bieżnie łożysk hybrydowych, w zależności od zastosowania, wykonane są ze stali chromowej lub ze stali nierdzewnej. Najczęściej wykorzystywanym materiałem na elementy toczne jest azotek krzemu. Koszyki, uszczelnienia i osłony wykonuje się z analogicznych materiałów jak w przypadku łożysk tradycyjnych (stalowych).
Właściwości tego typu łożysk:
wydłużona żywotność - wytrzymują do 5 razy dłużej
od stalowych łożysk
niska waga elementów tocznych - azotek krzemu jest trzykrotnie lżejszy od stali
maksymalna prędkość obrotowa - do 400.000 obr./min
izolacyjność - elementy toczne izolują bieżnie względem siebie (nie dotyczy to łożysk z osłonami typu ZZ
Łożyska hybrydowe najczęściej stosowane są w przemysłach:
maszynowym - wrzeciona obrabiarek, prowadnice liniowe
elektronicznym - napędy w komputerach, wentylatory
sportowym - rowery, rolki, deskorolki, kołowrotki wędkarskie
medycznym - kątnice stomatologiczne
hobbystycznym - modele RC samochodów, samolotów itp.
i innych
Dostępne typy łożysk hybrydowych:
Łożyska kulkowe zwykle - serie 60.., 62.., 63.., 64.., 69.., 68.., 6..
Łożyska kulkowe miniaturowe - Ø wew. od 1 do 9 mm
Łożyska kulkowe skośne - serie 70.., 72.., 73.., 78.., 79..
Łożyska kulkowe wahliwe - serie 12.., 22.., 13.., 23..
Łożyska kulkowe wzdłużne (oporowe) - serie 511.., 512.., 513.., 514..
Łożyska kulkowe miniaturowe wzdłużne (oporowe) - serie FM, F
Łożyska w obudowie samonastawnej - serie UC2..