延长直线运动轴承寿命的研究

马军辉

摘 要：对开口型直线运动轴承出现故障原因进行分析，提出该地区提高直线运动轴承寿命的维护办法。

关键词：直线运动轴承 润滑油 维护方法

中图分类号：TH133.33 文献标识码：A 文章编号：1007-3973（2013）006-063-02

1 前言

近年来，用于发射机上的国产开口型直线运动轴承，如图1所示。经常会因为轴承滚珠在滚珠滑道内卡死，致使其不能在滑道内灵活往返滑动，使用寿命明显缩短，少则两三个月，最长的使用寿命也超不过半年。对于滚珠在滑道内卡死的轴承通常情况下就是更换新的轴承，而换下来的轴承就报废不再使用。在多年的发射机维护中，更换下的轴承数量惊人，造成了资源上的严重浪费。本文就轴承滚珠卡死问题进行了全面的分析，并结合本地区的气候环境，提出了改善方法。

2 轴承滚珠卡死原因分析

轴承滚珠卡死与其间的摩擦力增大有直接的关系，而产生摩擦力增大的原因有以下几个方面：

（1）滚珠或者滚珠的滑道磨损较为严重。

（2）轴承内部太脏。

（3）直线运动轴承缺少润滑剂的润滑作用。

我们在发射机中用到的开口型直线运动轴承只是在圆柱轴上做往返直线运动，其上面的滚珠并没有承受太大的压力，所以滚珠或者滚珠滑道磨损严重或损坏的可能性极小。我们在工作中曾经将多个卡死的直线运动轴承分解拆开后同样发现滚珠没有太大磨损变形现象，滚珠滑道同样也没有太大磨损现象的发生，并且发现内部也没有太多的杂质灰尘。

润滑剂在轴承的工作中起着关键性的作用，如果轴承里面的润滑剂变干，会导致滚珠与滚珠滑道之间因为没有润滑剂的润滑作用，会使滚珠与滚珠滑道之间的摩擦力增大，导致直线运动轴承不能灵活的在圆柱形轴上往返运动，导致轴承卡死现象的发生。经过对于刚换下来的直线运动轴承的检查发现：轴承滚珠及滚珠滑道很干燥根本没有润滑油的润滑作用，而刚换上去的新轴承上面却有较多的润滑油，且滚珠在滚珠滑道内滚动灵活可靠。

3 润滑油的选择

润滑油是用在各种类型机械上以减少摩擦，保护机械及加工件的液体润滑剂，主要起润滑、冷却、防锈、清洁、密封和缓冲等作用。润滑油的基本性能包括一般理化性能（外观、密度、粘度、闪点、凝点、酸碱值、水分、机械杂质、灰分、残炭等）和特殊理化性能（氧化安定性、热安定性）。

引起润滑油变干或者变质的因素主要有以下三个方面：（1）润滑油的蒸发性能；（2）润滑油的抗氧化性弱；（3）轴承里面灰尘积聚太多，从而引起润滑油变干变质。

润滑油的蒸发快慢的速度与轴承的密封性能、外界环境温度、润滑油闪点等有直接联系。直线运动轴承在设计制造出成品时，其密封性能的好坏就已经确定了，是我们使用者所无法改变。任何液体的蒸发与温度都有关系，通常情况下，温度越高液体分子活动越剧烈，其蒸发速度越快，温度越低其蒸发速度就越慢，润滑油也是如此。我们可以通过加装冷却系统来保证润滑油处于比较合适的温度环境。润滑油的闪点是润滑油的基本理化性能，润滑油不同其闪点也不同，在相同温度条件下，润滑油的闪点越低其蒸发速度越快。

润滑油的抗氧化性弱导致的润滑油变质、变干。润滑油一般由基础油和添加剂两部分组成。基础油是润滑油的主要成分，决定着润滑油的基本性质，添加剂则可弥补和改善基础油性能方面的不足，赋予某些新的性能，是润滑油的重要组成部分。 润滑油基础油分矿物基础油及合成基础油两大类。在用到的润滑油中，绝大多数都是以矿物基础油作为基础油的。由于润滑油基础油中含有各种高沸点、高分子量烃类和非烃类混合物，在氧化后会产生碳、水等混合物，从而会导致润滑油迅速变质、变干。

轴承里面灰尘积聚太多导致润滑油的快速变干，由于灰尘是混合物，当灰尘与润滑油接触时会跟润滑油里面的某些成分发生化学反应，从而引起润滑油变质、变干。

对于润滑油选择只有选取适合本地环境的润滑油才能延长直线运动轴承的使用寿命。

单位所在地，属于温带大陆性气候区，昼夜温差大，气候干燥，夏季炎热，春秋季节风沙、浮尘天气较多，年降水量较少；海拔相对较高。

发射机房大厅温度通常在15-40摄氏度之间，温度范围变化相对较大，所以在选取润滑油时，要选择对温度变化相对比较稳定的润滑油。

海拔相对较高，其大气压相对较低，润滑油在温度不变的情况下，其蒸发速度较快，所以在选用润滑剂时要选用闪点稍高的润滑油，以减少润滑油的过快蒸发。

选择的润滑油中水分含量越低越好。润滑油中水分的存在，会破坏润滑油形成的油膜，使润滑效果变差，加速有机酸对金属轴承的腐蚀作用，锈蚀轴承滚珠或者滚珠滑道，从而导致轴承滚珠与滚珠滑道摩擦力增大出现滚珠滑道内卡死现象，总之润滑油中水分越少越好。

气候干燥，春秋季节风沙、浮尘天气较多，致使发射机设备内部灰尘也较多，这给直线运动轴承的正常工作带来极为不利的因素，如果轴承的润滑油选择的粘度指数不合适，由于灰尘的大量积聚，会导致润滑油快速变得更粘，从而引起滚珠与滚珠滑道之间的摩擦力增大，甚至会导致滚珠在滑道内部卡死，所以在选择润滑油时一定要考虑润滑油的粘度系数。

在选择润滑油时还要考虑润滑油的氧化安定性和热安定性。对于氧化安定性能差的润滑油，在轴承上应用过程中，其被氧化的速度明显加快，润滑油氧化后会产生多种氧化产物，从而导致润滑油变干直线运动轴承滚珠与滑道之间的摩擦力增加，严重时会导致滚珠在滑道内卡死。另外有的润滑油氧化后的产物会腐蚀轴承滚珠及滚珠滑道，也能引起轴承卡死。所以在选择润滑油时其氧化安定性也是必须考虑的因素。

4 轴承的维护

直线运动轴承的维护包括两个方面：（1）对于设备上在用轴承的维护；（2）对于轴承上滚珠卡死的轴承的维护。

对于设备上使用的每一个直线运动轴承做好上机时间的记录，定期对轴承进行全面维护更换，确保直线运动轴承在圆柱轴上自由灵活的往返运动。对于在风沙灰尘多的季节，要适当缩短直线运动轴承的维护周期。对于更换下来的轴承要进行清洁处理，并加注适量润滑油。

对于更换下的报废轴承进行修复，因为报废轴承里面通常会有润滑油的氧化杂质、灰尘等，首先用柴油等溶剂浸泡更换下来的滚珠卡死的轴承，待轴承里面的灰尘杂质充分溶解并沉淀到柴油里面，把轴承取出，放置一段时间，让轴承里面的柴油溶剂充分蒸发完全，然后再给轴承添加上适合本地环境的润滑油。

为了延长轴承的使用寿命，我们在检修时也经常清洁轴承的滑动轴，用干净的抹布把滑动轴清洁干净，并在滑动轴上涂抹上一些润滑油，通过轴与轴承滚珠的点接触滚动也使轴承滚珠得到了很好的润滑作用，从而减小了轴承滚珠与滚珠滑道之间的摩擦力。通过长期试验观察，涂抹上润滑油的圆柱轴比没有涂抹润滑油的圆柱轴，直线运动轴承的使用寿命明显延长。

5 试验效果

把经过适用于本地环境的润滑油涂抹到修复好的直线运动轴承上，并进行上机试验，修复好的报废轴承在使用寿命上与新轴承的使用寿命没有什么差异，并且有的修复好的旧轴承在使用寿命比新的轴承还要长。

6 小结

本文简要分析了直线运动轴承滚珠卡死的原因，给出适合本地环境的直线运动轴承润滑油的选择方法，并总结出了直线运动轴承的维护方法。通过本文与广大科技工作着共同探讨直线运动轴承的维护方法，来提高我们的维护技能。

参考文献：

[1] 刘晓瑞.滚动轴承的正确使用与维护[J].机械管理开发，2009（02）.

[2] 金宁，刘建筑.工程机械中滚动轴承的润滑分析[J].应用能源技术，2001（06）.

[3] 白新发.滚动轴承的寿命延长浅析[J].煤矿安全，2008（01）.

[4] 轴承润滑脂的种类及应用[J].哈尔滨轴承，2009（01）.

[5] 润滑剂性能评定与组成分析基础知识（三）[J].合成润滑材料，1997（01）.