对轴承来说,润滑是左右其性能的重要重要问题。润滑剂或润滑方式的合适与否将大大影响轴承的寿命。
润滑的作用如下:
1)润滑轴承的各部分,减少沟道面和钢球的回转摩擦、钢球和保持器的滑动摩擦、保持器和沟道导向面内的滑动摩擦
2)带走轴承内部内部摩擦发生的热和其它从外部传来的热,防止轴承的发热和润滑剂的劣化
3)使轴承的滚动接触面经常形成适当的油膜,缓解冲击负荷集中应力及延长轴承的疲劳寿命 4)防止钢球、沟道、保持器的锈蚀以及垃圾、异物、水分的侵入,轴承的防锈和防尘
轴承的润滑方式主要分为脂润滑和油润滑,其一般性比较如下所示:
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项目
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脂
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油
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密封装置
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简单
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较复杂,需注意保养
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润滑性能
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好
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非常好
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转速
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低速-中速
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也可用于高速
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扭矩
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比较大
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比较小
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润滑剂的更换
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较麻烦
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简单
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润滑剂的寿命
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较短
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长
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冷却效果
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无
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好(需要循环)
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杂质的滤除
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困难
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容易
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润滑剂的漏出
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漏油污染少
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不适用于不许漏油的场所
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脂润滑
脂润滑可做到充填一次润滑脂后长时间不需补充,而且其密封装置的结构也较简单,因此使用广泛。
脂润滑有预先在密封型轴承中充填润滑脂的密封方式,以及在外壳内部充填适量润滑脂,每隔一段时间进行补充或更换的充填供脂方式。
此外,对有多处轴承需要润滑的机械,还采用管道连接至各润滑处的集中供脂方式。
1)润滑脂的充填量
外壳内的润滑脂充填量随外壳的结构和容积而有所不同,一般充填至容积的1/3-1/2为宜。
充填量过多时,润滑脂因搅拌发热发生变质,老化和软化,应加以注意。
但用于低速轴承时,为防止异物侵入,有时也充填至容积的2/3-1。
2)润滑脂的补充与更换
润滑脂的补充与更换同润滑方式有密切的关系,无论采用何种方式,都必须使用清洁的润滑脂,并注意防止外部异物的侵入。
补充的润滑脂应昼为同一品牌号的润滑脂。
补充润滑脂时,尤为重要的是应保证新润滑脂确实进到轴承内部。
油润滑
油润滑适用于高速轴承并可耐一定程度的高温,而且还对减小振动和降低噪音有效,大多用于脂润滑不适用的场合。
油润滑大体分为:
(1)油浴润滑 (2)滴油润滑 (3)飞溅润滑
(4)循环润滑 (5)喷射润滑 (6)油雾润滑
(7)油气润滑
标准润滑剂
油脂是由基油、增粘剂、添加剂构成的半固体状润滑剂,需根据其组合选择合适于用途的油脂。
(1) 基油
油脂的基油一般大多使用矿油,但为了提高耐热性、低温流动性,故也使用硅酮油等合成油。
(2) 增粘剂
增粘剂有各种复合剂等,是控制机械稳定性、耐水性、使用温度范围等特性的东西。
(3) 添加剂
根据使用目的,加上各种添加剂。
·极压添加剂使冲击负荷和重负荷特性向上。
·氧化添加剂防止长时间无补充时的氧化劣化。
·防锈添加剂防止轴承及其周围的锈蚀。
(4) 粘度
表示油脂硬度的程度,是5秒内规定重量的金属圆锥内倒入油脂深度(用0.1mm表示)的物理量,数值越大越软。
(5) 滴点
油脂加热后变成流动状态,从规定的孔开始滴下时的温度叫滴点,其值越高使用温度越高。
(6) 异种油脂的混合
增粘剂和添加剂混合,油脂的性质变化,故原则上各种不同的油脂最好避免混合。
(7) 油脂的封入量
(8) 油脂的寿命
(9) 油脂的补充间隙
即使使用高品质的油脂,但因长期使用、周围环境等影响,油脂的性能退化,润滑性能低下,因此需要适时作油脂的补充和替换。一般50℃左右的运转温度1年1次,超过100℃即使有好的耐热性最好1年2~3次的交换。
无特别指定时的标准润滑剂如下所示:
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油脂牌号
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润滑油脂的基本类型
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工作温度
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运用范围
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雪弗龙 Chevron SRI-2
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矿物脂
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-30~180
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耐高温, 抗水
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壳牌 Shell Alvania 2
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矿物脂
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-35~120
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长寿命,广用途
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壳牌 Shell Doliun R
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石油脂
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-40~150
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耐腐蚀, 抗水
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协同 Kyodo Yoshi SRL
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合成脂
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-40~150
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低噪声, 低扭矩
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美孚 Mobil HP
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锂铬合成脂
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-30~110
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耐振动, 耐腐蚀
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杜邦 Dupont Krytox240AC
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氟化脂
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-35~290
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耐高温, 特性好
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埃索 Exxon Beacon 325
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合成脂
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-55~120
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通用润滑脂
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1.疲劳剥落
滚动轴承的内外滚道和滚动体表面既承受载荷又相对滚动,由于交变载荷的作用,首先在表面下一定深度处(最大剪应力处)形成裂纹,继而扩展到接触表面使表层发生剥落坑,最后发展到大片剥落,这种现象就是疲劳剥落。疲劳剥落会造成运转时的冲击载荷、振动和噪声加剧。
2.磨损
由于尘埃、异物的侵入,滚道和滚动体相对运动时会引起表面磨损,润滑不良也会加剧磨损,磨损的结果使轴承游隙增大,表面粗糙度增加,降低了轴承运转精度,因而也降低了机器的运动精度,振动及噪声也随之增大。对于精密机械轴承,往往是磨损量限制了轴承的寿命。
3.塑性变形
当轴承受到过大的冲击载荷或静载荷时,或因热变形引起额外的载荷,或有硬度很高的异物侵入时都会在滚道表面上形成凹痕或划痕。这将使轴承在运转过程中产生剧烈的振动和噪声。而且一旦有了压痕,压痕引起的冲击载荷会进一步引起附近表面的剥落。
4.锈蚀
锈蚀是滚动轴承最严重的问题之一,高精度轴承可能会由于表面锈蚀导致精度丧失而不能继续工作。水分或酸、碱性物质直接侵人会引起轴承锈蚀。当轴承停止工作后,轴承温度下降达到露点,空气中水分凝结成水滴附在轴承表面上也会引起锈蚀。此外,当轴承内部有电流通过时,电流有可能通过滚道和滚动体上的接触点处,很薄的油膜引起电火花而产生电蚀,在表面上形成搓板状的凹凸不平。
5.断裂
过高的载荷会可能引起轴承零件断裂。磨削、热处理和装配不当都会引起残余应力,工作时热应力过大也会引起轴承零件断裂。另外,装配方法、装配工艺不当,也可能造成轴承套圈挡边和滚子倒角处掉块。
6.胶合
在润滑不良、高速重载情况下工作时,由于摩擦发热,轴承零件可以在极短时间内达到很高的温度,导致表面烧伤及胶合。所谓胶合是指一个零部件表面上的金属粘附到另一个零件部件表面上的现象。
7.保持架损坏
由于装配或使用不当可能会引起保持架发生变形,增加它与滚动体之间的摩擦,甚至使某些滚动体卡死不能滚动,也有可能造成保持架与内外圈发生摩擦等。这一损伤会进一步使振动、噪声与发热加剧,导致轴承损坏。
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