I cuscinetti ad alta-velocità affrontano la duplice sfida del funzionamento ad alta-velocità,-carico elevato e dell'ottimizzazione delle caratteristiche NVH (rumore, vibrazioni e ruvidità). Allo stesso tempo, le correnti d'albero all'interno dei sistemi di azionamento elettrico-in particolare quelli che funzionano su piattaforme ad alta-tensione da 800 V-presentano un rischio di corrosione elettrica causata dalla rottura del film di olio lubrificante.
I cuscinetti a sfere in ceramica ibrida-con anelli interni ed esterni in acciaio combinati con elementi volventi in ceramica- sono emersi come una soluzione chiave a queste sfide grazie alla loro resistenza all'usura superiore, alle basse perdite per attrito, alle temperature di esercizio più basse, alla maggiore durata del grasso, alle elevate velocità limite e alle eccellenti proprietà di isolamento. I design delle gabbie ad alta-velocità, come la gabbia TN6 della SKF (capace di un fattore di velocità di 1,8 milioni di nDm), funzionano insieme a sfere in ceramica leggere per ridurre lo stress e il rischio di espulsione della sfera. Le strategie di isolamento per mitigare la corrosione elettrica coinvolgono principalmente rivestimenti ceramici, rivestimenti polimerici ed elementi volventi ceramici; in particolare, i cuscinetti ceramici ibridi che utilizzano elementi volventi in nitruro di silicio bloccano efficacemente il flusso di corrente, prevenendo così guasti dovuti alla corrosione elettrica.
I materiali delle gabbie si sono evoluti dalle leghe di rame e acciaio ai tecnopolimeri (come il nylon 66) e ai materiali compositi (come il PEEK e i materiali modificati con grafene-). L'uso del nylon 66 aiuta a superare i limiti delle velocità limite dei cuscinetti, mentre i materiali compositi come il PEEK e le varianti modificate del grafene- migliorano significativamente la resistenza alle alte-temperature e la resistenza meccanica [7].
