肖九梅

(湖北武漢市漢江化工材料公司 武漢 430055)

陶瓷軸承是一種高轉(zhuǎn)速軸承，使用一段時(shí)間后需要維護(hù)保養(yǎng)，來(lái)延長(zhǎng)其使用壽命，以降低其使用成本。采用陶瓷軸承代替金屬軸承，主要目的在于利用前者比后者具有更好的，或者后者本身就不具備的耐腐蝕、耐磨損、耐高溫、不導(dǎo)磁、不導(dǎo)電、強(qiáng)度高、剛性好、比重輕等特性。使用陶瓷材料可使軸承在高速、耐腐蝕、無(wú)潤(rùn)滑等苛刻環(huán)境下正常運(yùn)行，并能減少磨損、降低噪聲、減少維護(hù)次數(shù)，從而使軸承達(dá)到更長(zhǎng)的使用壽命。在陶瓷軸承使用的過(guò)程當(dāng)中，一旦軸承出現(xiàn)了損壞，應(yīng)該更換新的產(chǎn)品，才可以保證使用的效果比較好。如果強(qiáng)制性進(jìn)行拆卸，有可能沒(méi)辦法拆卸，更換后的產(chǎn)品使用效果不夠穩(wěn)定，反而會(huì)增加使用成本。陶瓷軸承的維護(hù)和檢測(cè)是需要定期做的事情，這是為了能讓陶瓷軸承正常的工作，使其壽命延長(zhǎng)，這部分的工作程序也是陶瓷軸承檢修過(guò)程中的主要工作程序。

1 性能和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

陶瓷軸承跟滑動(dòng)軸承相比之下，有以下優(yōu)點(diǎn)：陶瓷軸承的摩擦系數(shù)比滑動(dòng)軸承小，傳動(dòng)效率較高；一般滑動(dòng)軸承的摩擦系數(shù)為0.08～0.12，而陶瓷軸承的摩擦系數(shù)僅僅為0.001～0.005。陶瓷軸承已實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化、系列化、通用化,適于大批量生產(chǎn)和供應(yīng)，使用和維修十分方便；陶瓷軸承用軸承鋼制造,并經(jīng)過(guò)熱處理。因此,陶瓷軸承不僅具有較高的機(jī)械性能和較長(zhǎng)的使用壽命,而且可以節(jié)省制造滑動(dòng)軸承所用的價(jià)格較為昂貴的有色金屬。陶瓷軸承內(nèi)部間隙很小,各零件的加工精度較高,因此,運(yùn)轉(zhuǎn)精度較高。同時(shí),可以通過(guò)預(yù)加負(fù)荷的方法使軸承的剛性增加。這對(duì)于精密機(jī)械是非常重要的，某些陶瓷軸承可同時(shí)承受徑向負(fù)荷和軸向負(fù)荷,因此,可以簡(jiǎn)化軸承支座的結(jié)構(gòu)。由于陶瓷軸承傳動(dòng)效率高,發(fā)熱量少,因此,可以減少潤(rùn)滑油的消耗,潤(rùn)滑維護(hù)較為省事。

陶瓷軸承也有一定的缺點(diǎn)，主要是其承受負(fù)荷的能力比同樣體積的滑動(dòng)軸承小得多。因此，陶瓷軸承的徑向尺寸大，在承受大負(fù)荷的場(chǎng)合和要求徑向尺寸小、結(jié)構(gòu)要求緊湊的場(chǎng)合,多采用滑動(dòng)軸承；陶瓷軸承振動(dòng)和噪聲較大,特別是在使用后期尤為顯著,因此,對(duì)精密度要求很高、又不許有振動(dòng)的場(chǎng)合,陶瓷軸承難于勝任,一般選用滑動(dòng)軸承的效果更佳。陶瓷軸承對(duì)金屬屑等異物特別敏感,軸承內(nèi)一旦進(jìn)入異物,就會(huì)產(chǎn)生斷續(xù)地較大振動(dòng)和噪聲,會(huì)引起早期損壞。此外,陶瓷軸承因金屬夾雜質(zhì)等也易發(fā)生早期損壞的可能性。即使不發(fā)生早期損壞,陶瓷軸承的壽命也有一定的限度。

滿裝球型全陶瓷軸承一面帶添球缺口，因采用無(wú)保持架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，可以比標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)的軸承裝入更多的陶瓷球，從而提高其負(fù)荷能力，另外還可避免因保持架材料的限制，達(dá)到陶瓷保持架型全陶瓷軸承耐腐蝕及耐溫效果。該系列軸承不適宜較高轉(zhuǎn)速，安裝時(shí)應(yīng)注意將缺口面裝于不承受軸向負(fù)荷的一端?；旌咸沾汕蜉S承的陶瓷球，特別是氮化硅球具有低密度、高硬度、低摩擦系數(shù)、耐磨、自潤(rùn)滑及剛性好等特點(diǎn)，特別適合做高速、高精度及長(zhǎng)壽命混合陶瓷球軸承的滾動(dòng)體(內(nèi)外圈為金屬) 。一般內(nèi)外圈采用軸承鋼(GCr15)或不銹鋼(AISI440C)，陶瓷球可選用ZrO2、Si3N4或SiC材料。

氮化硅全陶瓷軸承套圈及滾動(dòng)體采用氮化硅(Si3N4)陶瓷材料，一般也可使用 RPA66-25、PEEK、PI以及酚醛夾布膠木管等。SiN4制全陶瓷軸承相比較ZrO2材料可適用于更高轉(zhuǎn)速及負(fù)荷，以及適用于更高的環(huán)境溫度。同時(shí)可提供用于高速、高精度、高剛性主軸的精密陶瓷軸承，最高制造精度達(dá)P4至UP級(jí)。

氧化鋯全陶瓷軸承具抗磁電絕緣、耐磨耐腐蝕、無(wú)油自潤(rùn)滑、耐高溫耐高寒等特點(diǎn)，可用于極度惡劣環(huán)境及特殊工況。套圈及滾動(dòng)體采用氧化鋯(ZrO2)陶瓷材料，保持器使用聚四氟乙烯(PTFE)作為標(biāo)準(zhǔn)配置，一般也可使用玻璃纖維增強(qiáng)的尼龍66(RPA66-25)，特種工程塑料(PEEK、PI)，不銹鋼(AISISUS316)，黃銅(Cu)等。

陶瓷是非金屬的非鐵材料。當(dāng)暴露于水和其它有害化學(xué)品時(shí)，不以同樣的方式作為金屬腐蝕。高耐蝕性允許在潮濕和化學(xué)腐蝕環(huán)境中保持優(yōu)異的性能。許多工程陶瓷也具有低密度，導(dǎo)致軸承運(yùn)行速度的提高，這是由于低向心力和摩擦減小。由于缺乏大多數(shù)陶瓷自由電子，是非磁性和優(yōu)良的絕緣體。研究陶瓷軸承，可能會(huì)注意到陶瓷軸承基本上比金屬軸承更加昂貴，是因?yàn)樗懈邫n原料在燒結(jié)過(guò)程中所需要的大量能量，加工成本高。由于陶瓷加工和磨削成本制造精密軸承時(shí)迅速增加，所有這一切都必須在一個(gè)干凈環(huán)境中具有熟練的勞動(dòng)力來(lái)完成。陶瓷毛孔對(duì)雜質(zhì)極其敏感，所以任何污染物都可能會(huì)導(dǎo)致陶瓷軸承過(guò)早損壞。

隨著尺寸增加，價(jià)格也會(huì)增加，因?yàn)槌杀驹龈撸庸し椒ǖ囊蟮?。這些包括：克服在生坯的溫度梯度，均勻施加壓力量在較大體積和所得機(jī)器成本需要較慢的燒結(jié)過(guò)程。與陶瓷軸承具有較低的承載能力相比，金屬對(duì)熱沖擊敏感。熱沖擊是材料內(nèi)的溫度梯度會(huì)導(dǎo)致不同的膨脹，這會(huì)導(dǎo)致內(nèi)部的應(yīng)力，而這種壓力可以超過(guò)材料形成裂紋的實(shí)力。

2 使用原則和代用方法

陶瓷軸承的代用原則和方法如下：軸承的工作能力系數(shù)和允許靜載荷等技術(shù)參數(shù)，要盡量等于原配軸承的技術(shù)參數(shù)，應(yīng)當(dāng)選擇允許極限轉(zhuǎn)速等于或高于原配軸承的實(shí)際轉(zhuǎn)速。

代用軸承的精度等級(jí)要不低于原配軸承的精度等級(jí)。尺寸要相同，不能因?yàn)楦鼡Q軸承而隨意改變機(jī)器與軸承相配合的尺寸。采用鑲套方法的軸承，要保證所鑲軸套的內(nèi)外圓柱面的同心度，應(yīng)正確選用公差與配合。陶瓷軸承的代用方法如下：直接代用的軸承內(nèi)徑、外徑和厚度尺寸與原配軸承完全相同，不需采取任何措施即可安裝使用。

加墊代用的軸承內(nèi)徑、外徑與原配軸承完全相同，僅寬度較窄時(shí)，可采用加墊代用。所加墊圈的厚度等于原配軸承和代用軸承的寬度差。墊圈內(nèi)徑與軸采用間隙配合，外徑為軸承內(nèi)圈的外徑。墊圈兩端面要平行，安裝時(shí)墊圈應(yīng)緊靠軸的臺(tái)肩。

以寬代窄是當(dāng)沒(méi)有與原配軸承尺寸相近的代用軸承，可以采取改變軸頸或外殼孔的辦法，使其與代用軸承相配合。但軸頸或孔徑的加工量不能太大，以免影響零件強(qiáng)度。采用標(biāo)準(zhǔn)型號(hào)的軸承機(jī)器，盡量不采用此法。

對(duì)于非標(biāo)準(zhǔn)的已淘汰的軸承,可采取改變軸頸或外殼孔尺寸的辦法;使其與代用軸承相配合;但軸頸或孔徑的加工量不能太大，以免影響零件強(qiáng)度;采用標(biāo)準(zhǔn)型號(hào)的軸承機(jī)器，盡量不采用此法。代用外國(guó)軸承可根據(jù)其牌號(hào)和型號(hào)，從有關(guān)手冊(cè)中找出與其相對(duì)應(yīng)的國(guó)產(chǎn)型號(hào)。

在制造出廠之前要保證陶瓷軸承的質(zhì)量，都要經(jīng)過(guò)百分之百的功能試驗(yàn)，需要通過(guò)數(shù)字振動(dòng)濾波分析對(duì)陶瓷軸承進(jìn)行試驗(yàn)檢測(cè)，才能確保軸承品質(zhì)和應(yīng)用性能，而且所有的試驗(yàn)結(jié)果都是可追溯的。

清潔度對(duì)于精密軸承產(chǎn)品而言至關(guān)重要，如超精密軸承部件一般都要用多級(jí)溶劑清洗3 h，從而避免雜質(zhì)混入軸承，防止固有的污染源。另外，還要磨削軸承的非工作性表面，保證軸承在出廠前無(wú)雜質(zhì)，因此，生產(chǎn)的軸承產(chǎn)品可增加機(jī)床正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間。 同時(shí)在生產(chǎn)過(guò)程中，技術(shù)人員還可控制滾道的曲率、均勻性以及鋼球的等級(jí)，減少了振動(dòng)，進(jìn)而減少了發(fā)熱量。保持架對(duì)于機(jī)床軸承很關(guān)鍵，保持架的性能會(huì)影響機(jī)床軸承在高速旋轉(zhuǎn)下的穩(wěn)定性。生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)保持架采用酚醛樹脂材料，內(nèi)部設(shè)計(jì)和間隙的公差控制引導(dǎo)表面，保證保持架在高速運(yùn)轉(zhuǎn)、潤(rùn)滑及動(dòng)載時(shí)穩(wěn)定性的最優(yōu)性能。

陶瓷軸承最具代表性的滾動(dòng)軸承是深溝球，用途廣泛，可承受徑向負(fù)荷與雙向軸向負(fù)荷。適用于高速旋轉(zhuǎn)及要求低噪聲、低振動(dòng)的場(chǎng)合或鋼質(zhì)軸承所不能應(yīng)用的高溫、高寒、腐蝕、磁場(chǎng)、非絕緣等領(lǐng)域。目前混合型陶瓷軸承已成功地應(yīng)用于高速機(jī)床的主軸中，并已進(jìn)入實(shí)用化階段，如日本牧野等公司生產(chǎn)的HPM型超精密車床等，主軸轉(zhuǎn)速為1 6000 r/min；而美國(guó)MIKRO公司生產(chǎn)的HSM700高速加工中心，主軸轉(zhuǎn)速已達(dá)到42 000 r/min，切削速度提高了5～10倍。此外，混合型陶瓷軸承還應(yīng)用在電主軸、渦流分子泵等高轉(zhuǎn)速的設(shè)備中。

選擇陶瓷軸承時(shí)需注意的事項(xiàng)：陶瓷軸承外加密封的選擇是需要考慮的主要因素。首先要知道的就是陶瓷軸承潤(rùn)滑劑的種類：潤(rùn)滑脂和潤(rùn)滑油；其次陶瓷軸承的工作環(huán)境也是其中要考慮的影響因素之一，陶瓷軸承占用空間的大小也是一定要考慮在內(nèi)的因素；還要注意軸的支承結(jié)構(gòu)優(yōu)點(diǎn)及其允許角度偏差。密封表面的圓周速度與陶瓷軸承的工作溫度也是重要因素。

3 在機(jī)床上的應(yīng)用

陶瓷軸承密封性對(duì)運(yùn)行起到關(guān)鍵性的作用，陶瓷軸承有2種不同的密封性，一是本身自帶密封性；二是來(lái)自外面的密封性。這所謂的陶瓷軸承自帶密封性，就是在陶瓷軸承的設(shè)計(jì)跟制造的過(guò)程中，就已經(jīng)考慮了密封性對(duì)陶瓷軸承的重要性，從而在制造陶瓷軸承時(shí)，把密封性加到了陶瓷軸承上，自然就形成了陶瓷軸承本身自帶的密封性。

來(lái)自外加的密封性不是本身就存在的，是通過(guò)安裝等其他方面給陶瓷軸承帶來(lái)各種性能的密封裝置。所以說(shuō)，陶瓷軸承具有雙層密封性的特點(diǎn)。那么，在選擇外加密封性時(shí)，應(yīng)先考慮陶瓷軸承的工作環(huán)境，具體是在什么樣的環(huán)境下工作的，如果是在一些比較惡劣的環(huán)境下工作，那么對(duì)陶瓷軸承的密封性要求的選擇就要高，陶瓷軸承只有具有良好的雙層密封性，才能確保沙子、灰塵等臟物進(jìn)不到陶瓷軸承的內(nèi)部，而影響到陶瓷軸承的正常工作。

陶瓷軸承的密封性能完善陶瓷軸承支撐結(jié)構(gòu)，只有陶瓷軸承表面精確的圓周速度，才能允許陶瓷軸承在角度上存在少許偏差，可見密封性對(duì)陶瓷軸承來(lái)說(shuō)，是很重要的。進(jìn)口陶瓷軸承在質(zhì)量上，還是領(lǐng)先于國(guó)產(chǎn)陶瓷軸承的。不過(guò)，國(guó)產(chǎn)陶瓷軸承也在飛躍發(fā)展中，可以根據(jù)其工作的需求和對(duì)密封性的要求來(lái)選擇陶瓷軸承。

陶瓷軸承在機(jī)床的使用上，主要用于下列3個(gè)部位:主軸、滾珠絲杠和一般的傳動(dòng)軸。主軸軸承作為機(jī)床的基礎(chǔ)配套件，性能會(huì)直接影響到機(jī)床的轉(zhuǎn)速以及回轉(zhuǎn)的精度、剛性、抗顫振動(dòng)切削性能、噪聲以及溫升及熱變形等，進(jìn)而影響到了加工零件的精度及表面質(zhì)量等。所以，高性能的機(jī)床必須要配用高性能的軸承。

陶瓷軸承的精度一般分為P0、P6、P5、P4和P2這5個(gè)等級(jí)，用于精密機(jī)床主軸上的軸承精度應(yīng)為P5及以上等級(jí)，而對(duì)于數(shù)控機(jī)床、加工中心等高速、高精密機(jī)床的主軸支承，則需選用P4及以上等級(jí)超精密軸承。機(jī)床用主軸軸承通常包括深溝球、角接觸球、圓柱滾子、雙向推力角接觸球、陶瓷和推力等6種軸承結(jié)構(gòu)類型。機(jī)床用裝于一般傳動(dòng)軸上的陶瓷軸承，其要求和選用與普通機(jī)械傳動(dòng)軸承相同，只需滿足強(qiáng)度和壽命要求，轉(zhuǎn)速不超過(guò)所規(guī)定的軸承極限轉(zhuǎn)速即可。在通常情況下，機(jī)床軸承是機(jī)床主軸軸承以及滾珠絲杠軸承，精密機(jī)床軸承則是指精度為P5及其P5以上等級(jí)的主軸軸承和絲杠軸承。

滾珠絲杠副作為精密、高效、靈敏的傳動(dòng)元件，除了應(yīng)采用高精度的絲杠、螺母和滾珠外，還應(yīng)注意選用軸向剛度高、摩擦力矩小、運(yùn)轉(zhuǎn)精度高的軸承。滾珠絲杠支承過(guò)去常用雙向推力角接觸球軸承、陶瓷軸承、滾針和推力滾子組合軸承、深溝球軸承和推力球軸承等。目前，滾珠絲杠支承采用最多的是60°接觸角的單列推力角接觸球軸承，而且，精度等級(jí)也是以P4及以上等級(jí)為主。陶瓷軸承在使用期間，要經(jīng)常對(duì)陶瓷軸承運(yùn)行的基本外部條件進(jìn)行監(jiān)測(cè)，比如：溫度和噪音，振動(dòng)和測(cè)量等，這些都是比較有規(guī)律的檢查，應(yīng)該早點(diǎn)發(fā)現(xiàn)潛在問(wèn)題，并防止再出現(xiàn)意想不到的機(jī)器中止現(xiàn)象，使生產(chǎn)計(jì)劃得以實(shí)現(xiàn)，提高工廠的生產(chǎn)力和效率。

隨著數(shù)控技術(shù)的快速發(fā)展，“復(fù)合、高速、智能、精密、環(huán)保”已成為當(dāng)今機(jī)床工業(yè)技術(shù)發(fā)展的主要趨勢(shì)。其中，高速加工可以有效地提高機(jī)床的加工效率、縮短工件的加工周期，這就要求機(jī)床主軸及其相關(guān)部件要適應(yīng)高速加工的要求。目前，數(shù)控機(jī)床主軸軸承基本上限定在角接觸球軸承、圓柱滾子軸承、雙向推力角接觸球軸承和陶瓷軸承等4種結(jié)構(gòu)類型。

伴隨著數(shù)控機(jī)床主軸向高速化發(fā)展，陶瓷材料(主要指Si3N4工程陶瓷)因具有密度小、彈性模量高、熱膨脹系數(shù)小、耐磨、耐高溫、耐腐蝕等優(yōu)良性能，從而成為制造高速精密軸承的理想材料。陶瓷軸承得到越來(lái)越廣泛的應(yīng)用，鑒于陶瓷材料的難加工性，精密陶瓷軸承多為滾動(dòng)體是陶瓷、內(nèi)外套圈仍由鉻鋼制造的混合陶瓷球軸承。

4 維護(hù)保養(yǎng)

陶瓷軸承在使用過(guò)程中表現(xiàn)出較強(qiáng)的規(guī)律性，并且重復(fù)性還非常好。非常優(yōu)質(zhì)的陶瓷軸承在開始使用時(shí)，振動(dòng)和噪聲都比較小，幅值也是比較小的，可能是因?yàn)樵谥圃斓倪^(guò)程中有一些缺陷，跟表面物毛刺所致一樣。運(yùn)動(dòng)一段時(shí)間后，振動(dòng)和噪聲會(huì)維持一定水平，當(dāng)軸承狀態(tài)非常穩(wěn)定時(shí)，就進(jìn)入穩(wěn)定工作期。繼續(xù)運(yùn)行一段時(shí)間后，軸承幅值和噪聲會(huì)開始增大，有時(shí)會(huì)發(fā)出異音，但振動(dòng)增大的變化較緩慢。此時(shí)，軸承峭度值開始會(huì)突然達(dá)到一定數(shù)值，此時(shí)即表現(xiàn)為初期故障，這就要求對(duì)軸承要進(jìn)行嚴(yán)密監(jiān)測(cè)，密切注意其變化。

為了盡可能長(zhǎng)時(shí)間地以良好狀態(tài)維持陶瓷軸承本來(lái)的機(jī)能，須保養(yǎng)、檢驗(yàn)，以防事故于未然，確保運(yùn)轉(zhuǎn)的可靠性，提高生產(chǎn)性、經(jīng)濟(jì)性。最好相應(yīng)機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)條件的保養(yǎng)作業(yè)標(biāo)準(zhǔn),定期進(jìn)行檢查。內(nèi)容包括：監(jiān)視運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)、補(bǔ)充或更換潤(rùn)滑劑、定期拆卸。作為運(yùn)轉(zhuǎn)中的檢修事項(xiàng),有軸承的旋轉(zhuǎn)音、振動(dòng)、溫度、潤(rùn)滑劑的狀態(tài)等。

陶瓷軸承常見技術(shù)狀況主要檢測(cè)的項(xiàng)目如下：圓錐滾子軸承內(nèi)外圈滾道是否有剝落，嚴(yán)重磨損，內(nèi)外圈有裂紋；在滾子長(zhǎng)度方向上，中心是否前移超過(guò)1.5 mm，錐形滾子前端離外圈邊緣大于2～3 mm；保持架是否磨損，不能將滾子收攏在內(nèi)圈上，破裂、變形無(wú)法修復(fù)。

向心球面滾子軸承和向心短圓柱滾子軸承內(nèi)外圈滾道和滾子是否有破碎、麻點(diǎn)和較深的磨痕；保持架是否變形，不能將滾子收攏在內(nèi)圈上；內(nèi)外圈滾道與滾子的配合間隙是否大于0.06 mm。推力球軸承兩滾道墊圈是否剝傷和嚴(yán)重磨損；滾珠是否破碎或有麻點(diǎn)；保持架是否變形嚴(yán)重，不能收攏滾珠。

陶瓷軸承的清洗和檢測(cè)是定期要做的事情，這是為了能讓陶瓷軸承能夠正常工作，為了能使其壽命延長(zhǎng)，這部分也是陶瓷軸承檢修過(guò)程中的主要工作程序。對(duì)陶瓷軸承進(jìn)行這樣的工序也要注意遵守一些規(guī)則。清洗之前，首先檢查油脂保有量的情況，用以確定和判斷現(xiàn)行加油、補(bǔ)油制度的有效性；其次檢查油脂的理化狀態(tài)，看有無(wú)發(fā)干、變硬、結(jié)塊、析油、稀化、變色等變質(zhì)情況，用以確定和判斷油脂老化更換周期的合理性，調(diào)整換油周期和補(bǔ)油制度。必要時(shí)，還要對(duì)陶瓷軸承進(jìn)行化驗(yàn)，弄清油脂為鐵、銅、灰塵等污染的程度，并綜合上述檢查，確定潤(rùn)滑脂能否勝任該輪工況，提出性能改進(jìn)，更換油脂品種或改進(jìn)陶瓷軸承及油封結(jié)構(gòu)等方面的建議。

陶瓷軸承的清洗：拆卸下陶瓷軸承檢驗(yàn)時(shí)，首先記錄其外觀，確認(rèn)潤(rùn)滑劑的殘存量，取樣檢查用的潤(rùn)滑劑之后，清洗陶瓷軸承。普遍使用汽油、煤油作為清洗劑，拆下來(lái)的陶瓷軸承分粗清洗和細(xì)清洗,分別放在容器中,先放上金屬網(wǎng)墊底,使陶瓷軸承不直接接觸臟物。粗清洗時(shí)假使陶瓷軸承帶著臟物旋轉(zhuǎn)，會(huì)損傷軸承的動(dòng)彈面，應(yīng)加以留意。在粗清洗中使用刷子清除潤(rùn)滑脂和粘著物，大致干凈后轉(zhuǎn)入精洗。精洗是將陶瓷軸承在清洗油中一邊旋轉(zhuǎn)，一邊仔細(xì)清洗。另外，清洗油也要常保持清潔。

陶瓷軸承清洗過(guò)程是比較重要的環(huán)節(jié)，陶瓷軸承在使用過(guò)程中，會(huì)產(chǎn)生粉末和金屬末的混合物，這些混合物都分布在零件表面和溝槽中，如果清洗不徹底會(huì)讓陶瓷軸承的內(nèi)部造成在裝配過(guò)程中的尺寸精度測(cè)量最不準(zhǔn)確，劃傷零件工作的表面。而在陶瓷軸承使用過(guò)程中，這些混合物則是產(chǎn)生噪聲、振動(dòng)、疲勞的主要原因之一。因此，應(yīng)當(dāng)重視陶瓷軸承的清洗。陶瓷軸承在保管期內(nèi)達(dá)到防銹期以及使用中的檢查或更換潤(rùn)滑脂時(shí)也需要進(jìn)行清洗。陶瓷軸承清洗采用的清洗劑一般為水劑(清洗后應(yīng)做脫水防銹處理)、煤油、汽油、金屬清洗劑等。清洗方法有冷清洗、熱清洗、壓力清洗、超聲波清洗等。采用熱清洗應(yīng)注意溫度的影響，最好在裝配工作間與測(cè)量工具同溫一段時(shí)間后，再進(jìn)行清洗。采用壓力清洗應(yīng)注意清洗劑零件的擺放方式、噴射的壓力、噴射的覆蓋面和清洗的時(shí)間等。

陶瓷軸承的清洗是恢復(fù)陶瓷軸承清潔度和進(jìn)行零件檢變測(cè)量的必要環(huán)節(jié)。清洗前要盡量抹去舊的臟污油脂，操作過(guò)程中注意不要隨意轉(zhuǎn)動(dòng)陶瓷軸承，以免解體過(guò)程中進(jìn)入的雜質(zhì)拉傷滾動(dòng)工作面。而在搬動(dòng)陶瓷軸承時(shí)要輕拿輕放，防止碰傷。

在清洗前所有清洗方法必須對(duì)零件進(jìn)行退磁，以防止零件加工過(guò)程中的殘磁吸附金屬顆粒。清洗液應(yīng)始終保持清潔，采用機(jī)械式清洗機(jī)時(shí)應(yīng)設(shè)置污物過(guò)濾裝置，并定期檢查清洗劑的質(zhì)量。有條件的企業(yè)可采用聯(lián)線多次清洗，若清洗后采用干燥處理效果更佳。

5 潤(rùn)滑

陶瓷軸承運(yùn)行時(shí)，若是陶瓷材料不做微焊接是不需要使用潤(rùn)滑油的。因?yàn)橹挥形⒑附优c金屬、滾動(dòng)元件和滾道表面發(fā)生摩擦相互作用的時(shí)候，才會(huì)需要用到潤(rùn)滑油。陶瓷軸承使用過(guò)程中，若是使用時(shí)間久，那么靈活性必然不是很好，那么這時(shí)需要使用潤(rùn)滑油，能夠降低軸承磨損，減少軸承報(bào)廢率，保證軸承正常的使用壽命。除此以外還具有以下好處：軸承長(zhǎng)期工作會(huì)產(chǎn)生細(xì)粉末，潤(rùn)滑油會(huì)帶走部分粉末，以免破壞油膜。當(dāng)軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)在軸和軸承的動(dòng)靜部分之間形成油膜，防止動(dòng)靜摩擦。軸在高溫下工作，軸承溫度也很高，潤(rùn)滑油流經(jīng)軸承時(shí)帶走部分熱量冷卻軸承。好的潤(rùn)滑油，能讓陶瓷軸承運(yùn)轉(zhuǎn)得更為順暢。一般情況下，進(jìn)口的潤(rùn)滑油能更好地達(dá)到陶瓷軸承快速旋轉(zhuǎn)的需求。

陶瓷軸承在工作中需要正確的潤(rùn)滑，其潤(rùn)滑分為脂潤(rùn)滑和油潤(rùn)滑。為了讓陶瓷軸承很好地發(fā)揮作用，要選擇適合的使用條件和目的的潤(rùn)滑方法。若只考慮潤(rùn)滑，油潤(rùn)滑的潤(rùn)滑性則占優(yōu)勢(shì)。但是脂潤(rùn)滑具有可以簡(jiǎn)化陶瓷軸承周圍結(jié)構(gòu)的特長(zhǎng)。當(dāng)陶瓷軸承達(dá)到最終使用期限時(shí)，就應(yīng)該更換新的陶瓷軸承。陶瓷軸承的潤(rùn)滑還對(duì)散熱、防銹、密封、緩和沖擊等起作用。要保證潤(rùn)滑劑不能失效過(guò)期，選型要正確。

為了使陶瓷軸承很好地發(fā)揮機(jī)能，首先，要選擇適合使用條件和目的的潤(rùn)滑方法。潤(rùn)滑脂對(duì)陶瓷軸承的運(yùn)轉(zhuǎn)和壽命有著極為重要的影響，在這里簡(jiǎn)單介紹選擇潤(rùn)滑脂的一般原則。潤(rùn)滑脂由基礎(chǔ)油、增稠劑和添加劑組成，不同種類和同一種不同牌號(hào)的潤(rùn)滑脂性能相差較大，允許的旋轉(zhuǎn)極限不同，在選擇時(shí)要注意。潤(rùn)滑脂的性能主要由基礎(chǔ)油決定，一般低粘度的基礎(chǔ)油適用于低溫、高速；高粘度的適用于高溫、高負(fù)荷。增稠劑也關(guān)系著潤(rùn)滑性能，增稠劑的耐水性決定潤(rùn)滑脂的耐水性。原則上，不同牌子的潤(rùn)滑脂不能混合，還有，即使是同種增稠劑的潤(rùn)滑脂，也會(huì)因添加劑不同會(huì)相互帶來(lái)不良影響。

陶瓷軸承的潤(rùn)滑包括潤(rùn)滑方法的選擇、潤(rùn)滑劑的選擇、潤(rùn)滑劑的用量以及更換周期等內(nèi)容。陶瓷軸承潤(rùn)滑劑的主要作用有：減少相對(duì)運(yùn)動(dòng)金屬表面之間的摩擦和磨損，在摩擦表面形成油膜，增大零件接觸承載面積，減小接觸應(yīng)力，延長(zhǎng)陶瓷軸承的接觸疲勞壽命;潤(rùn)滑劑具有防銹、防腐蝕、防塵和密封性能;油潤(rùn)滑具有散熱作用，可帶走陶瓷軸承運(yùn)轉(zhuǎn)中產(chǎn)生的磨損顆?；蚯秩说奈廴疚?具有一定的減振作用。

針對(duì)帶鑲嵌式密封軸承的密封缺陷問(wèn)題,在進(jìn)行調(diào)整的過(guò)程中有2個(gè)步驟需要嚴(yán)格進(jìn)行。鑲嵌式密封軸承裝蓋結(jié)構(gòu)改到軸承兩側(cè),從設(shè)備軸承安裝結(jié)構(gòu)進(jìn)行調(diào)整,不需要與軸承直接接觸，從軸承外部對(duì)軸承進(jìn)行防塵處理。這種結(jié)構(gòu)密封效果要高于代理軸承的自身密封,直接阻斷顆粒性物質(zhì)的侵入路徑,確保了軸承內(nèi)部的清潔。這種結(jié)構(gòu)提升了軸承的散熱空間,對(duì)軸承的抗疲勞性能損害較小;軸承外部密封方式雖然密封效果好，但散熱路徑也有所阻滯,因此需要安裝冷卻部件。冷卻裝置可降低潤(rùn)滑劑的運(yùn)轉(zhuǎn)溫度，冷卻后在通過(guò)自然散熱，可避免軸承的高溫運(yùn)轉(zhuǎn)。

潤(rùn)滑脂在外力作用下抵抗變形的能力稱為稠度。稠度采用針入度和錐入度來(lái)度量。針入度越小說(shuō)明潤(rùn)滑脂的稠度越大，脂的硬度就越高，流動(dòng)性就越差。潤(rùn)滑脂的牌號(hào)就是采用針入度的等級(jí)來(lái)表示潤(rùn)滑脂的工作針入度和牌號(hào)。

潤(rùn)滑脂按規(guī)定的加熱條件加熱，其在滴點(diǎn)計(jì)的脂杯中滴落下第一滴油時(shí)的溫度。潤(rùn)滑脂的滴點(diǎn)確定了脂的工作溫度(或耐熱性)，一般潤(rùn)滑脂的工作溫度應(yīng)低于滴點(diǎn)20 ℃以上。

極壓性能是潤(rùn)滑脂承受重載荷作用時(shí)在金屬表面上維持完整油膜的能力。潤(rùn)滑脂在承受機(jī)械作用時(shí)抵抗稠度改變的能力稱為機(jī)械穩(wěn)定性。潤(rùn)滑脂在機(jī)械力長(zhǎng)期作用下稠度會(huì)下降，嚴(yán)重時(shí)會(huì)變成液體而喪失潤(rùn)滑脂特有的性能。潤(rùn)滑脂在貯存和使用過(guò)程中抵抗氧化的能力稱為氧化安定性。潤(rùn)滑脂氧化后將使基礎(chǔ)油的黏度變大、稠度變小、滴點(diǎn)下降，而喪失潤(rùn)滑作用。軸承工作溫度升高會(huì)加快潤(rùn)滑脂的氧化。膠體安定性是潤(rùn)滑脂在貯存和使用中抵抗分油的能力。潤(rùn)滑脂在長(zhǎng)期貯存時(shí)表面會(huì)有少量的油析出(即分油)。貯存中的分油會(huì)影響潤(rùn)滑脂的潤(rùn)滑性能，而使用中的適量分油則對(duì)潤(rùn)滑有利，但大量分油會(huì)造成油流失，從而又影響潤(rùn)滑脂的性能。潤(rùn)滑脂遇水后容易乳化變質(zhì)失去潤(rùn)滑性能。潤(rùn)滑脂的抗水性能取決于稠化劑和基礎(chǔ)油的種類。鈣基、鋇基和鋁基潤(rùn)滑脂有較好的抗水性，而鈉基潤(rùn)滑脂抗水性較差。

6 延長(zhǎng)陶瓷軸承壽命的措施

陶瓷軸承是有使用壽命的，使用時(shí)間較長(zhǎng)就會(huì)出現(xiàn)一些問(wèn)題，例如說(shuō)陶瓷軸承的生銹或者出現(xiàn)裂紋等，這些都會(huì)縮短陶瓷軸承的壽命。陶瓷軸承的壽命一般是指陶瓷軸承失效前運(yùn)行的累計(jì)轉(zhuǎn)數(shù)、累計(jì)工作時(shí)間或運(yùn)行歷程而言。陶瓷軸承的壽命，在不同的場(chǎng)合有不同的稱謂和含義。常用的有疲勞壽命、磨損壽命、故障壽命和使用壽命等。陶瓷軸承的額定壽命以徑向基本的額定動(dòng)載荷或者軸向的基本額定動(dòng)載荷為基礎(chǔ)的壽命預(yù)測(cè)值?；镜念~定壽命在對(duì)于單個(gè)的陶瓷軸承或者一組在相同條件下運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，近于相同的陶瓷軸承，該壽命是與90%的可靠度、常用優(yōu)質(zhì)材料和良好加工質(zhì)量以及常規(guī)運(yùn)轉(zhuǎn)條件相關(guān)的。此外,標(biāo)準(zhǔn)還規(guī)定考慮了不同可靠度、潤(rùn)滑條件、被污染的潤(rùn)滑劑和軸承疲勞載荷的修正額定壽命的計(jì)算方法。

所謂基本額定壽命，即一組相同軸承，逐個(gè)地在同一運(yùn)轉(zhuǎn)條件下運(yùn)轉(zhuǎn)，其中90%(可靠度90%)的軸承不發(fā)生滾動(dòng)疲勞性剝落的運(yùn)轉(zhuǎn)總轉(zhuǎn)數(shù)。在旋轉(zhuǎn)速度一定的情況下，則以總運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間來(lái)表示。修正額定壽命考慮到90%以外的可靠度和(或)非慣用材料特性和非常規(guī)運(yùn)轉(zhuǎn)條件而對(duì)基本額定壽命進(jìn)行修正所得到的額定壽命。中值壽命在同一條件下運(yùn)轉(zhuǎn)的一組近于相同的陶瓷軸承的50%達(dá)到或超過(guò)的壽命；中值額定壽命與50%可靠度關(guān)聯(lián)的額定壽命，即以徑向基本額定動(dòng)載荷或軸向基本額定動(dòng)載荷為基礎(chǔ)的預(yù)測(cè)中值壽命。

陶瓷軸承在使用的過(guò)程中由于本身質(zhì)量和外部條件的原因，承載能力、旋轉(zhuǎn)精度和耐磨性能都會(huì)發(fā)生變化。當(dāng)陶瓷軸承的性能指標(biāo)低于使用要求而不能正常工作的話，就會(huì)發(fā)生故障甚至失效。陶瓷軸承一旦發(fā)生了失效等意外情況后，機(jī)器、設(shè)備都會(huì)停轉(zhuǎn)，會(huì)出現(xiàn)功能失效等異?，F(xiàn)象，需要在短期內(nèi)查出發(fā)生原因，并采取相應(yīng)的措施。首先，在安裝方面要注意的是安裝時(shí)的步驟和方法是否正確。如清洗陶瓷軸承和其關(guān)聯(lián)部件，檢查關(guān)聯(lián)部件的尺寸和精加工的情況，安裝好陶瓷軸承后的必要檢查等。這些步驟都要進(jìn)行仔細(xì)核查后才能保證陶瓷軸承的使用壽命。其次，對(duì)陶瓷軸承運(yùn)行的基本外部條件要進(jìn)行監(jiān)測(cè)，比如說(shuō)溫度、振動(dòng)和噪音的測(cè)量等。這些檢測(cè)能夠預(yù)防潛在問(wèn)題，對(duì)陶瓷軸承來(lái)說(shuō)是很好的保護(hù)。

潤(rùn)滑對(duì)滾動(dòng)陶瓷軸承的疲勞壽命和摩擦、磨損、升溫、振動(dòng)等有重要影響，沒(méi)有正常的潤(rùn)滑，陶瓷軸承就不能工作，分析陶瓷軸承的損壞原因表明，40%左右的陶瓷軸承損壞都與潤(rùn)滑不良有關(guān)。因此陶瓷軸承的良好潤(rùn)滑是減小陶瓷軸承摩擦和磨損的有效措施。

陶瓷軸承的疲勞壽命，通常是以陶瓷軸承的正常設(shè)計(jì)、制造、維修和運(yùn)用條件，其中也包括正常的潤(rùn)滑條件為前提的。一般來(lái)說(shuō)，疲勞壽命就是陶瓷軸承的設(shè)計(jì)壽命。平時(shí)需要對(duì)陶瓷軸承多做了解，多留意使用情況，一定在平時(shí)對(duì)陶瓷軸承多做一些維護(hù)和保養(yǎng)工作，多對(duì)機(jī)械設(shè)備上油、并且一定要對(duì)陶瓷軸承進(jìn)行定期檢查。

總之,陶瓷軸承的壽命較滑動(dòng)軸承較短，可是陶瓷軸承與滑動(dòng)軸承相比較,各有優(yōu)缺點(diǎn),各占有一定的適用場(chǎng)合,因此,兩者不能完全互相取代,并且各自向一定的方向發(fā)展,擴(kuò)大自己的領(lǐng)域。但由于陶瓷軸承的突出優(yōu)點(diǎn),頗有后來(lái)者居上的趨勢(shì)。目前,陶瓷軸承已發(fā)展成為機(jī)械的主要支承型式,應(yīng)用范圍越來(lái)越廣。