王 栋
(新乡职业技术学院,河南 新乡 453000)
滚动轴承由滚动体、内圈、外圈和保持架四大件组成。当滚动轴承工作时摩擦主要是发生在滚动体与内外圈之间,这种摩擦方式是滚动兼滑动摩擦,最容易导致轴承的损坏,大约40%左右的轴承损坏都与润滑不良有关。采用合适的润滑剂和良好的润滑方式不仅可以有效地防止轴承的磨损,降低轴承表面温度,防止烧伤,起防尘、防锈,防蛀作用,还能提高轴承的寿命和承载能力。下面就对滚动轴承润滑时采用润滑剂和润滑方式两方面的注意事项进行分析。
合理选择和使用润滑剂,是保证轴承正常运行的重要措施。润滑剂包括润滑油,润滑脂和固体润滑剂,在选用时要考虑一下几个方面:
当轴承在高温条件下工作时,须采用机油润滑,因为润滑油的循环工作使用,可以带走表面大量热量。润滑油在30℃以下工作是不易氧化的,只有在50℃以上时,才有比较明显的氧化,但达到150℃以上,润滑油的氧化便剧烈进行,而高于450℃,润滑油便受热分解进而失效。
按照工作温度选择润滑脂时,主要指标应是滴点,氧化安定性和低温性能,滴点一般可用来评价高温性能,轴承实际工作温度应低于滴点15-25℃。合成润滑脂的使用温度应低于滴点20-30℃。
工作温度低于65℃时可选择钙基脂,较高温度时选钠基脂或钙基脂。
轴承承受的重载时则应使用较油性大、高粘度的润滑油,容易形成油膜。在低载荷时,可选用高速机械油。重载工作下的滚动轴承,一般采用高粘度油以保证保持架、滚子和内外圈相互间滚动摩擦的润滑。
轴承的负荷越大,润滑脂的粘度就越高,应选针入度小的润滑脂。在高压下工作时除针入度小外,还要有较高的油膜强度和极压性能。?随着轴承负荷的递减,选用润滑脂的粘度也应随之降低。
一般来说,高速应选粘度低的油,以免液体内部摩擦损耗过大和发热严重。
转速的高低直接影响着轴承的发热程度,而不同的轴承其发热情况也是不一样的,根据dn值来确定(d为滚动轴承内径,单位mm;n为轴承转速,单位r/min表示轴承的速度大小),由dn值可选出润滑油应具有的粘度值,然后根据粘度从润滑油产品目录中选出相应的润滑油牌号。
在中、低速时,采用润滑脂来进行润滑,具有密封装置简易、维修费用低以及润滑脂成本较低等优点。在高速时,一般都采用的是润滑油润滑,油液的流动性比润滑脂要好,油液的流动可以带走轴承在高速旋转时所产生的热量,为了减小摩擦功耗可选择粘度小的润滑油。
高速滚动轴承是按照它的速度因素来选择润滑脂的,速度因素为150000-200000的滚动轴承采用的是3#及4#的润滑脂,而速度因素为400000-500000的滚动轴承应采用2#锂基脂。
选用润滑油润滑时,有以下几种润滑方式以及分别注意的问题
油浴润滑是轴承最普通的润滑方法,当轴承的速度v≤12m/s时,采用此方法。轴承一部分浸在由槽中,润滑油由旋转的轴承零件带起,然后又流回油槽油面应稍低于最低滚动体的中心。这种方式应用于闭式传动中,不适于高速,轴承浸入油液的深度也不能太大。因为搅动油液剧烈时要造成很大的能量损失,以致引起油液和轴承过热。
滴油润滑属于连续性润滑,利用润滑油的自重,一滴一滴地滴到摩擦副上。适用于需要定量供应润滑油的轴承部件,滴油量应适当控制,过多的油量易引起轴承温度的增高,滴油量一般每3-8秒一滴为宜。滴油润滑不能使用粘度大的润滑油,没有散热功能,适用于低速、轻载轴承的润滑。
通过其他运转零件将油飞溅后带入轴承的一种润滑方式。因为飞溅润滑供油量不易调节,所以要求润滑油面也不能太高,否则容易产生搅拌损耗及温升,还容易将油箱中的杂质带入轴承内部损伤轴承。
通过油泵将压力油(0.1-0.5MP)从油箱吸油后输送到轴承需要润滑的部位,然后从回油口返回油箱,经冷却、过滤后重新使用的一种润滑方式。这种方法需要注意的问题有以下几点:1)需要提供独立的供油系统,2)要配备冷却,过滤等配套装置。
将润滑油在油雾发生器中,利用压缩空气与少量的润滑油混合后形成油雾,然后输送到轴承润滑部位的一种润滑方式。油雾润滑对使用油的粘度有一定要求,一般不应高于340mm2/s,否则将达不到雾化效果。另外,润滑时如果密封不严,有部分油雾可能会散逸到空气中污染环境,必要时应使用油气分离器来收集油雾。油雾润滑适用于高速场合。
采用高压喷射的方法,将润滑油喷射至轴承内,对轴承实施润滑的一种润滑方式。应注意的是润滑系统设计时,应使高压喷嘴的位置位于内圈和保持架中心之间,并通过离心作用将润滑油甩向外滚道。为了有效地进行润滑轴承,润滑油的喷射速度应不低于15m/s。
总之,滚动轴承的润滑看似简单但却是一件极其复杂的工作,它需要对温度、载荷、速度、部位,环境等都有严格的要求。只有正确对待滚动轴承在润滑时需要注意的特殊问题,才能有效地实现滚动轴承的润滑,保证机器安全可靠地工作。
[1]屈国华.机械原理与机械零件.北京:高等教育出版社
[2]陈昆鹏.实用滚动轴承设计手册.北京:中国知识出版社