Гибридные подшипники имеют кольца из стали, а шарики – из керамики. Такое сочетание материалов делает их более скоростными по сравнению с полностью керамическими подшипники, поскольку стальные кольца хорошо выдерживают высокие обороты по сравнению с хрупкими керамическими. Керамические шарики существенно легче стальных, а также обладают более низким коэффициентом трения. Кроме того, керамические шарики устойчивы к коррозии и хорошо выдерживают различные агрессивные среды.
Гибридные подшипники за счет керамических элементов обладают хорошими электроизоляционными свойствами. Это защищает кольца от повреждения в результате воздействия электрического тока и увеличивает срок службы подшипника.
Ведущие производители подшипников в гибридных моделях для изготовления шариков зачастую используют нитрид кремния. Плотность нитрида кремния составляет только 40 % от плотности подшипниковой стали. За счет этого уменьшается масса тел качения и их инерция, а значит снижается нагрузка на сепаратор во время быстро чередующихся пусков и остановок и значительно уменьшается коэффициент трения на высоких частотах вращения.
Пониженное трение означает меньший нагрев подшипника при вращении и более продолжительный срок службы смазочного материала, поэтому гибридные подшипники особо пригодны для вращения с высокими скоростями.
В условиях недостаточного смазывания между нитридом кремния и сталью не возникает задиров. Благодаря этому гибридные подшипники служат гораздо дольше в тех случаях, когда эксплуатируются в тяжелых условиях или в условиях недостаточной вязкости смазочного материала.
Гибридные подшипники могут хорошо работать в условиях смазочных сред с образованием сверхтонкой смазочной пленки, например, холодильных агентов, что позволяет создавать подшипниковые узлы, работающие без смазки, однако выбор конструкции и материалов для таких узлов требует особой осторожности.
Нитрид кремния обладает большей твердостью и более высоким модулем упругости, чем сталь, в результате чего подшипник имеет повышенную жесткость и увеличенный ресурс в условиях загрязнённой среды.
Тела качения, изготовленные из нитрида кремния, имеют более низкое тепловое расширение по сравнению с телами качения из стали того же размера. Это означает, что они менее чувствительны к температурным градиентам внутри подшипника и позволяют осуществлять более точную регулировку преднатяга.
Самые распространенные гибридные шарикоподшипники – однорядные радиальные. Чаще всего такие подшипники используются в электродвигателях. Однорядные радиальные гибридные шарикоподшипники хорошо воспринимают как радиальные, так и двусторонние осевые нагрузки.
Обычно гибридные радиальные шарикоподшипники изготавливаются с диаметром отверстия от 5 до 110 мм. Такие размеры используются в большинстве механизмов. Например, подшипники с диаметром отверстия до 45 мм наиболее пригодны для электродвигателей мощностью 0,15–15 кВт, а также генераторов, электроинструмента и высокоскоростных приводов.
Чаще всего производители выпускают гибридные подшипники двух видов: подшипники с уплотнениями, смазанные на весь срок службы и подшипники открытого типа.