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轴承润滑

 

1. 润滑的目的
滚动轴承润滑的目的是减少轴承内部的摩擦及磨损,防止咬粘。其润滑作用如下。
(1)减少摩擦及磨损。
防止轴承套圈、滚动体及保持架相互接触部分产生直接金属接触,减少摩擦、磨损。
(2)延长疲劳寿命。
在运转中,若滚动接触面润滑良好,则轴承的滚动疲劳寿命会延长。相反地,润滑油粘度低,润滑油膜厚度不足时,则轴承的滚动疲劳寿命会缩短。
(3)摩擦热的排出与冷却。
对于循环供油法等,摩擦产生的热量可以用油排出,或冷却外部传来的热量。防止轴承过热以及润滑油本身的劣化。
(4)其他。
防止异物侵入轴承内部,防止生锈或腐蚀。


2 .润滑的方法

轴承的润滑方法,分为脂润滑和油润滑。为了充分发挥轴承性能,首先要根据工况、使用目的等选择合适的润滑方法。若只考虑润滑,油润滑占优势。但是,脂润滑可以简化轴承外围结构。脂润滑和油润滑的利弊比较,如表1所以。

表1 脂润滑和油润滑的利弊比较

 

2.1 脂润滑
(1)轴承座内润滑脂的填充量
轴承座内润滑脂的填充量,根据轴承转速,轴承座结构、空间容积、润滑脂牌号、使用环境的气体而异。不允许温度上升的机床主轴用轴承等,要少填充润滑脂,一般大致标准如下。
首先,将润滑脂填满轴承内部,此时,保持架引导面也要塞进润滑脂。然后,对轴承座内部轴及轴承之外的空间体积按以下量填充润滑脂。
1/2~2/3润滑脂,适用于轴承转速低于极限转速50%的情况。
1/3~1/2润滑脂,适用于轴承转速高于极限转速50%的情况。
(2)润滑脂的补充
一般,填充一次润滑脂,可以长时间不必补充。但是,有的使用条件,需要时常补充或更换润滑脂。因此轴承座的设计也要考虑到这一点。
补充间隔短的情况下,要在轴承座的适当位置上,设计加脂口和排出口。以便更换劣化的润滑脂。比如:用扇形润滑脂补充板将补充润滑脂侧的轴承座空间分成几处,只一处填满之后就可流进轴承内部。从轴承内部挤出的润滑脂,由润滑脂阀排出轴承座外(图1)。不使用润滑脂阀的情况下,可将排出侧的轴承座空间加大,陈旧的润滑脂积存在这里,定期拆下外罩取出。

图1 扇形润滑脂填充板应用实例

(3)润滑脂的补充间隔
即使优质润滑脂,经过一段时间使用,其性能也会劣化并导致润滑性能降低。所以要适时补充润滑脂。润滑脂的补充间隔用运转时间表示,图2的(1),(2)是大致的标准。图2是使用优质锂皂矿物类润滑脂,温度70℃,标准载荷(P/C=0.1)时的曲线。
a.温度
高于70℃时,轴承每升温15℃,润滑脂补充间隔就要减半。
b.润滑脂
特别是球轴承使用的优质润滑脂,其补充间隔还可以延长。而低于70℃时,应采用矿物油类锂皂润滑脂或合成油类锂皂润滑脂。
详情请与KMR接洽。

                                                    图2 润滑脂补充间隔

2.2 油润滑
(1)油浴法。
油浴法是多用于低速、中速旋转的一般润滑方法。原则上,油面高度处于最下位的滚动体中心。最好安装油位表,以便于确认油面高度(图4)。

图4 油浴法应用实例(2)滴注供油法。
滴注供油法,多用于转速较高的小型球轴承等。如图5所示,油贮藏在可视注油器中,滴下的油量,由上部的螺丝来调节。

图5 滴注供油法应用实例

(3)飞溅式供油法
飞溅式供油,是不直接将轴承浸入油中,而利用周围的齿轮或旋转体转动时产生的飞沫来润滑的方法。广泛用于汽车的变速箱、差速器中。图6是齿轮装置举例。

图6 飞溅式供油法应用实例

(4)循环供油法
对于高速工况,需要用油对轴承冷却,或周围温度很高时,多采用循环供油。如图7的所示的工况下右侧供油管的油达到一定水平,就会通过左侧的排出管返回油箱,冷却后,再次通过泵或过滤器供油。为了使油不致于在轴承座内积存过多,排油管要比供油管粗。

图7  循环供油法应用实例

(5)喷射供油法
喷射供油法,多用于高速轴承。比如,dmn值超过100万的喷气式发动机轴承的润滑。从1个或几个喷嘴,加压喷射润滑油,使之贯通轴承内部。图8是常用的喷射供油举例,对着内圈和保持架的引导面喷油。高速的情况下,轴承周围的空气也与轴承一起旋转,形成气墙。所以,润滑油从喷嘴喷出的速度,要超过内圈内径面线速度的20%。对于同一油量,喷嘴数量多的冷却效果好。喷射供油法的用油量大,应尽量减少油的搅拌阻力。加大排油口,强制排油,以便有效地散热。

图8 喷射供油法应用实例

(6)喷雾供油法
喷雾供油法,是用空气使润滑油雾化,再喷射到轴承上的润滑方法。也叫油雾润滑。其优点如下:
(a)润滑油量少,搅拌阻力小,适用于高速旋转
(b)轴承部位很少漏油,所以,设备、产品的污染小。
(c)可以不断更新润滑油、延长轴承寿命。
因此,喷雾供油法多用于机床高速电主轴,高速泵,轧机轴承的润滑。

                 图9 喷雾供油法应用实例

(7)油气供油法
油气供油,是用定量活塞间歇地吐出微量的润滑油,由混合阀将润滑油徐徐引进压缩空气中,借助空气连续流动供油的润滑方法。
油气供油法的优点:
(a)供油量少且可以进行定量管理,所以能够控制最合适的油量,避免轴承发热,适用于高速工况。
(b)连续地微量供油,轴承温度稳定,而且,油是沿着油管壁流动,对周围空气污染小。
(c)经常送进新的润滑油,不用担心油的劣化。
(d)经常给电主轴内部送进压缩空气,电主轴内压高,不易从外部侵入灰尘及切削液。
因此,多用于机床主轴及其它高速旋转的用途。(图10)。

                                                       图10 油气供油法应用实例

3 润滑剂

润滑脂是由基础油、增稠剂及添加剂制成的半固态润滑剂。润滑脂的种类和一般特性如表2所示。
同一种类的润滑脂,也会因牌号不同,性能相差很大,要在选择时注意。