恩姆梯精工株式会社
企业传播部
日本NMT恩姆梯 N 1011 KPHA/HC5SP 超精密混合陶瓷单列圆柱滚子轴承——超高速超高精度主轴的极致之选
1 型号信息与规格参数
完整型号：N 1011 KPHA/HC5SP
基础规格尺寸
参数 数值 单位
内径（d） 55 mm
外径（D） 90 mm
宽度（B） 18 mm
内圈挡边直径（d₁） 68.2 mm
外圈滚道直径（E） 81 mm
倒角半径（r₁,₂ 最小） 1.1 mm
倒角半径（r₃,₄ 最小） 0.6 mm
允许轴向位移（s 最大） 2.5 mm
内径公差 0 ~ +0.015 mm
外径公差 -0.010 ~ 0 mm
宽度公差 -0.15 ~ 0 mm
孔径类型 锥孔 1:12 —
精度等级 HC5SP（陶瓷滚子+SP超精密） —
径向游隙 CN（正常游隙） —
性能参数
参数 数值 单位
基本额定动载荷（C） 37.4 kN
基本额定静载荷（C₀） 44 kN
疲劳载荷极限（Pᵤ） 5.2 kN
参考转速 24,000 r/min
极限转速（脂润滑） 24,000 r/min
极限转速（油润滑） 30,000 r/min
工作温度范围 -30 ~ +110 °C
轴肩直径（da） 61.5 mm
轴承座挡肩直径（Da） 82 – 83.5 mm
结构属性
属性 详情
轴承类型 超精密单列圆柱滚子轴承（混合陶瓷）
系列 N 10
列数 1
内圈结构 双挡边（两个整体式法兰）
外圈结构 无挡边
滚子材质 氮化硅（Si₃N₄）陶瓷（HC5）
保持架材质 玻璃纤维增强PEEK（聚醚醚酮），外圈引导（PHA）
套圈材质 铬钢
密封形式 开式（无密封）
孔径类型 锥孔 1:12
精度等级 HC5SP
径向游隙 CN（正常游隙）
分离式设计 是（内外圈可分离）
物流与行业编码
参数 数值 单位
净重 0.32 – 0.343 kg
eClass 代码 23-05-09-01（参照） —
UNSPSC 代码 31171505（参照） —
EAN 7316576761546 —
型号后缀全解析
后缀 含义
N 单列圆柱滚子轴承，内圈双挡边、外圈无挡边
10 尺寸系列（N10系列）
11 内径代号——55 mm（11 × 5 = 55 mm）
K 锥孔，锥度 1:12
PHA 玻璃纤维增强PEEK（聚醚醚酮）保持架，外圈引导（定心）
HC5 滚动体为氮化硅（Si₃N₄）陶瓷
SP 超精密等级——尺寸精度约ISO 5级，旋转精度约ISO 4级
重要提示：本型号为混合陶瓷轴承，滚子采用氮化硅陶瓷材料，具有绝缘特性，可有效防止电蚀（适用于变频电机、电主轴等场合）。锥孔（1:12） 设计需使用锁紧螺母或液压螺母安装，以实现径向游隙的精确调整。轴承为开式无密封结构，需根据工况配置外部润滑与密封防护。适用温度范围-30°C至+110°C。分离式设计允许内外圈分别安装，便于装配与维护。HC5SP精度等级（HC5陶瓷滚子+SP超精密）是NMT超精密轴承的顶级配置之一。内圈双挡边、外圈无挡边（N型） 结构允许轴相对于轴承座在两个方向产生轴向位移（最大2.5 mm），有效补偿热膨胀。
2 NMT N 1011 KPHA/HC5SP 结构与运行特性
NMT N 1011 KPHA/HC5SP属于超精密单列圆柱滚子轴承（N型） ，是专为超高速、超高精度主轴应用开发的混合陶瓷轴承。该轴承在承载能力、转速和精度之间实现了卓越的平衡，代表了圆柱滚子轴承技术的顶尖水平。
单列滚子设计是本品的结构基础。单列圆柱滚子与滚道呈线接触，具有高径向承载能力（动载荷37.4 kN，静载荷44 kN）和低摩擦特性。与满装圆柱滚子轴承相比，带保持架的单列设计允许更高的转速，摩擦发热更小，特别适用于超高速旋转场景（油润滑极限转速达30,000 r/min）。
氮化硅（Si₃N₄）陶瓷滚子（HC5后缀） 是本品最核心的革新特征。与传统的轴承钢滚子相比，陶瓷滚子具有以下革命性优势：
重量显著减轻：陶瓷密度远低于钢，大幅降低离心力
热膨胀系数更低：陶瓷热膨胀系数约为钢的1/3，运转中尺寸稳定性更优
摩擦发热显著降低：陶瓷与钢的摩擦系数更低，温升更小
电绝缘性能：陶瓷滚子具有绝缘特性，可有效防止电蚀（变频电机、电主轴等场合的关键优势）
更高的极限转速：油润滑可达30,000 r/min
更长的使用寿命：陶瓷材料硬度更高、耐磨性更优
玻璃纤维增强PEEK保持架（PHA后缀） 是另一项关键技术特征。PEEK（聚醚醚酮）是一种高性能工程塑料，具有以下优势：
优异的耐热性：远超尼龙保持架的高温性能
出色的尺寸稳定性：玻璃纤维增强后刚性与强度大幅提升
低摩擦与自润滑性：减少与滚子的摩擦，降低发热
外圈引导设计：保持架由外圈定心引导，在超高转速下保持滚子定位精度
内圈双挡边、外圈无挡边（N型设计） 的结构使轴承能够承受双向轴向位移，最大允许轴向位移达2.5 mm，有效补偿热膨胀。轴承本身不承受轴向载荷，轴向位移由外部结构吸收，因此N型轴承通常用作浮动端轴承。
锥孔（1:12）设计使轴承在安装时可通过轴向推进量精确调节径向游隙，对主轴系统刚性与精度的优化至关重要。
HC5SP超精密混合陶瓷等级结合了HC5（陶瓷滚子）与SP（超精密）的双重优势——尺寸精度约ISO 5级，旋转精度约ISO 4级——确保极高的运行精度与超低振动水平。
3 核心性能优势
1. 陶瓷滚子（HC5）——极致高速与超长寿命。 氮化硅陶瓷滚子重量显著减轻、热膨胀系数远低于钢、摩擦发热大幅降低。油润滑极限转速达30,000 r/min，电绝缘特性有效防止电蚀，特别适用于变频驱动主轴。
2. PEEK保持架（PHA）——极端高速下的稳定之选。 玻璃纤维增强PEEK保持架耐温性能优异、尺寸稳定性出色，外圈引导设计确保超高转速下的滚子定位精度。
3. 超精密运行精度（SP）。 尺寸精度约ISO 5级，旋转精度约ISO 4级，确保超低振动、超低噪声、超低发热，满足纳米级加工精度要求。
4. 高径向承载能力。 单列圆柱滚子线接触结构提供高径向载荷能力（动载荷37.4 kN，静载荷44 kN），同时保持低摩擦特性。
5. 双向轴向位移补偿（最大2.5 mm）。 内圈双挡边、外圈无挡边的设计，允许轴承在运转中承受双向轴向位移，有效补偿热膨胀。
6. 锥孔安装，游隙精确可调。 1:12锥孔设计使安装时可通过轴向推进量精确调整径向游隙，优化系统刚性。
7. 分离式设计，装配维护便捷。 内外圈可独立安装，大幅简化装配与拆卸流程。
8. 高速性能与低摩擦。 专为对速度要求极高的操作而设计，确保摩擦和发热最小。
4 主流适用场景
4.1 超高速机床主轴
高速加工中心主轴、高速铣削主轴、高速磨削主轴——陶瓷滚子与PEEK保持架的组合使其在30,000 r/min工况下表现卓越。
4.2 精密磨床
外圆磨床主轴、内圆磨床主轴——高精度与高转速保障镜面级加工质量。
4.3 航空发动机与燃气涡轮机
航空发动机主轴、燃气涡轮机转子支撑——耐高温、轻量化特性满足航空级要求。
4.4 高性能汽车与赛车
高性能汽车传动系统、赛车变速箱、电动车辆高速驱动单元。
4.5 电机与发电机
变频电机、高速发电机、电主轴——陶瓷滚子的绝缘特性有效防止电蚀。
4.6 精密仪器与检测设备
超高精度测量仪器、光学设备旋转支撑——极低振动与高运行精度满足精密检测需求。
4.7 工业齿轮箱与压缩机
高速齿轮箱、压缩机、泵类设备——高刚度与高可靠性保障长期稳定运行。
5 装配规范与使用要求
5.1 安装前检查
安装前确认轴承型号与规格匹配设计需求。检查轴承外观，确保无磕碰、锈蚀、异物。核验轴颈锥度（1:12）与尺寸精度是否符合设计要求。准备专用的锁紧螺母或液压螺母等安装工具。
5.2 安装操作规范
本轴承为锥孔（1:12） 设计，安装时需将轴承推上锥形轴颈。采用锁紧螺母或液压螺母施加轴向推进力，通过控制推进量精确调整径向游隙。严禁通过滚动体或保持架传递安装力。安装过程中应持续监测径向游隙变化，直至达到目标游隙值（CN正常游隙组别对应值）。分离式设计允许内外圈分别安装。安装时建议轴肩直径为61.5 mm，轴承座挡肩直径为82–83.5 mm。
5.3 游隙调整说明
锥孔轴承的径向游隙随轴向推进量增大而减小。安装时应使用塞尺或千分表监测游隙变化，确保游隙调整至设计目标值。最大允许轴向位移为2.5 mm，设计时需预留足够的轴向空间。
5.4 润滑维护说明
本型号出厂无预装润滑脂，安装时需根据工况添加适配润滑脂或设置油润滑系统。脂润滑极限转速为24,000 r/min，油润滑极限转速为30,000 r/min。陶瓷滚子与PEEK保持架对润滑要求较高，建议选用高品质合成润滑脂或专用高速主轴润滑油。开式结构需在设备层面配置可靠的密封防护。制定定期补油保养周期，杜绝无润滑运行。
5.5 使用环境注意事项
工作温度范围-30°C至+110°C。本轴承为开式结构，在粉尘、切削液飞溅等工况下，必须在设备层面增设迷宫密封或接触式密封。陶瓷滚子对冲击载荷较为敏感，应避免承受超出设计范围的剧烈冲击。轴承本身不承受轴向载荷，轴向位移（最大2.5 mm）由外部结构吸收，设计时需确保轴向位移不会导致轴承与其他部件干涉。
6 故障识别提示
典型失效形式：陶瓷滚子或钢制滚道疲劳点蚀（陶瓷滚子硬度极高，通常先出现滚道损伤）、运转噪声异常增大（陶瓷滚子断裂或保持架磨损）、旋转阻力明显增加、温升过高、润滑失效。陶瓷滚子一旦出现裂纹或断裂，禁止修复后再次使用，应整体更换轴承。定期监测轴承温度与振动，及早发现异常。混合陶瓷轴承对安装精度要求极高，安装不当可能导致陶瓷滚子局部过载而碎裂。