寶石軸承

寶石軸承英文名字jewel bearing，寶石軸承是用寶石等硬質材料製成的滑動軸承。天然或合成寶石（通常是藍寶石），經仔細研磨出一 個圓錐狀的凹穴，即可用作表頭轉動軸的軸承或其 他精密儀器的軸承。

基本介紹

• 中文名：寶石軸承
• 外文名：jewel bearing
• 套用：精密儀表
• 原材料：寶石
• 優點：精度高、靈敏度好、使用壽命長
• 學科：機械工程

介紹

寶石軸承主用於儀器儀表中。儀器儀表軸承承受載荷很小，但要旋轉精度高、靈敏度好、使用壽命長。寶石具有摩擦數小、硬度高、耐腐蝕、熱膨脹係數小、抗壓強度高性能，能滿足儀器儀表軸承的使用要求。製作寶石軸的材料有剛玉、瑪瑙、微晶玻璃等。剛玉是氧化鋁的體，有天然的和人造的。天然剛玉雜質較多，質地不勻， 故人造剛玉套用最廣。

寶石軸承技術要求

（1）槽形寶石軸承外圓的圓錐度，不得超過其外徑允許偏差的一 半。

（2）槽形寶石軸承兩端面的平行度，不得超過其高度允許偏差的一 半。

（3）槽形寶石軸承外圓對底面的垂直度不大於0.005。

（4）槽形寶石軸承槽與外圓的同軸度：錐形軸承不大於0.02mm，球形 軸承不大於0.03mm。

（5）錐形寶石軸承的槽母線，在槽深方向距底部1/3區間內見圖20 -9 （a）多;球形剛玉軸承的槽母線，在槽深方向距底部2/3區間內見 圖20-9 （b）;球形瑪瑙軸承的槽母線，在槽深方向距底部1/2區間內見 圖20-9（c）。不論何種軸承，在槽母線內，一般不允許有幾何形狀的偏 差。在槽母線其餘區間允許有少量的幾何形狀偏差，對錐形寶石軸承， 其偏差值不得大於5°，對球形剛玉軸承、球形瑪瑙軸承，其偏差不大於 0.05mm。

圖1 寶石軸承的形狀

（a）錐形寶石軸承;（b）球形鋼玉軸承;（c）球形瑪瑙軸承

（6）在放大倍數為40倍的顯微鏡下觀察錐形寶石軸承，槽深方向距底 部1/3區間的槽表面（球形剛玉軸承在槽深方向距底部2/3區間），不允許 有可見的麻點、裂紋和影響表面粗糙度的加工痕跡。

寶石軸承的更換及修理

電測量儀表的寶石軸承有多種結構，常見的結構有兩種，如圖2 所示：①寶石軸承是將寶石放進銅質螺絲孔中，並被子螺絲的框線壓住， 如圖2（a）所示;②在螺絲孔中放入寶石後，再放入彈簧，用壓簧沉頭螺絲壓住的彈簧寶石軸承，如圖2 （b）所示。

圖2 寶石軸承的結構

（a）寶石軸承;（b）彈簧寶石軸承

現場使用的一些儀表或可攜帶的儀表多採用彈簧寶石軸承。這種寶石 軸承的修理方法如下：

（1）寶石軸承的更換： 寶石軸承結構 形式雖然多樣，但當寶石軸承損壞需要更 換時，其更換的方法基本相同。

為避免寶石軸承螺絲變形損壞，應將 需要更換的寶石軸承螺絲放在專用夾具 （根據寶石軸承螺絲的結構，用硬木襯墊方 法製成） 的孔內，用三棱沖子將需更換的 寶石砸碎，並清理乾淨碎屑，然後從專用 夾具中取出寶石軸承螺絲，嵌入新的寶石。 新的寶石嵌入軸承螺絲孔內後，可用鑷子 的平面或專用的包邊工具擠壓軸承螺絲孔 的邊緣，使螺絲孔周圍的框線壓住寶石。

若無相同規格的寶石軸承時，可用銅 料填滿原螺絲孔，按所替換的寶石軸承的直徑，重新打一個能配合的孔， 放入新的寶石後，按上述方法進行鑲嵌。

（2）彈簧寶石軸承的更換： 對於裝有防振彈簧的寶石軸承，當儀表受 到振動時，有些軸尖會從寶石軸承中脫出。這種故障一般是由於彈簧伸縮 力配合欠佳所致，此時，應調整壓簧沉頭螺絲的位置，如仍不能奏效則應 將軸承螺絲孔內的彈簧取出後加以修理。若是彈簧本身的彈力不好，需用 相同的彈簧鋼絲或磷銅絲重新繞制後裝入軸承螺絲的孔內，並調整好彈簧 的伸縮程度。

陶瓷稀土寶石軸承研製成功

被譽為當代工業驕子的高精度、高壽命的新型陶瓷、稀土、寶石軸承由中國光大集團有限公司黑龍江晶體工業公司研製開發成功。專家們認為，這是我國科技工作者在材料科學套用領域中取得的突破性進展，是國家“七五”期間的一個重大科研攻關成就。隨著人們對自然界物產資源的不斷認識和對非金屬礦產品不斷研究，發現了經過一定的工程技術可以把稀土、陶瓷、寶石做成性能比金屬更為優異的軸承。黑龍江工業公司的科研人員從1983年開始，歷經數載艱苦研究，1990年終於研製成功陶瓷、稀土、寶石軸承。陶瓷軸承比普通絡鋼軸承壽命高，非磁性、電絕緣性好，耐高溫、耐腐蝕性強。稀土軸承可提高軸承的耐磨性、耐腐蝕性、抗氧化性，同時能成2—5倍提高軸承的使用壽命。寶石軸承則為輕載、高速、低噪音、耐溫、耐磨、耐腐蝕、非磁性及電絕緣性能軸承行業提供了一顆耀眼的新星。目前，這些新型軸承已用在日產440型，PT50鈴型，蘇聯嘎碼斯和3350型載重汽車上，受到廣大用戶好評。