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第14讲 轴承的选择方法(其6)~“轴承的润滑”~

来源: 发布日期:2020-11-03 16:23

轴承的选择方法(其5)中介绍了“轴承的预压和刚性”。

此次介绍确认所选轴承种类是否妥当的要点“轴承的润滑”。
 


轴承的滚动体和滚道圈(内圈及外圈)的表面加工得非常光滑。尽管非常光滑,表面也存在凹凸。

轴承旋转时,滚动体与滚道圈的凸部会发生接触。这种凸部的接触会导致表面产生摩擦、磨损,阻碍轴承顺畅旋转。(参考图1)
 

图1 滚动体与滚道圈的接触(无润滑剂)


为防止出现这样的摩擦、磨损而在接触部之间加入油等物质叫做润滑。

在适当的润滑之下,油膜会防止滚动体与滚道圈直接接触。从而减轻摩擦,大幅减少磨损。(参考图2)
 

图2 滚动体与滚道圈不接触(有润滑剂)


使轴承“稳定”顺畅旋转需要减轻滚动运动的摩擦,防止零件磨损,润滑在其中扮演着重要角色。

轴承的结构是什么样的?~减轻摩擦的结构和各零件的作用~稳定旋转所需的润滑剂

 


下面介绍使轴承长期稳定旋转的润滑方法。

• 润滑的目的
• 润滑的种类
• 润滑脂润滑的特点
• 油润滑的特点

1. 润滑的目的

润滑的目的主要是减少“摩擦”和“磨损”,除此之外也有其他目的(参见表2)。

 



轴承的主要润滑方式有使用半固体状(膏状)润滑脂的润滑脂润滑和使用润滑油的油润滑。

润滑脂为半固体状,不易流出,容易封闭在轴承内部。因此,密封装置简单,多数轴承都使用润滑脂润滑。

另一方面,油润滑的润滑性能优于润滑脂润滑,适用于高速旋转区域,或是需要较大的冷却效果、需要过滤灰尘的情况(参见表3)。
 


除了润滑脂润滑及油润滑,用于特殊环境的轴承还使用固体润滑剂。这一方面的内容请参阅以下专栏。

在材料和润滑剂上下功夫的轴承~生活中常用的轴承~

下面分别介绍“润滑脂润滑”和“油润滑”的“润滑剂”、“润滑剂的选择方法”、“润滑方法”。

3. 润滑脂润滑

1) 何谓润滑脂


润滑脂的主要成分为基油(润滑油)、增稠剂及添加剂,这些成分及其含量要按照使用目的进行调整、混合(参见表4)。
 


基油所使用的润滑油将在本专栏的后半部分“4. 油润滑”中介绍。

增稠剂分散在基油(润滑油)中使其呈现半固体状,起到防止基油流出的作用。

添加剂则用于补充使用目的所需要的性能。

使用润滑脂润滑时,随着轴承的旋转,基油会从润滑脂中缓慢渗出,对轴承进行润滑。

2) 润滑脂的选择方法

选择具备使用目的所需要特性的合适的润滑脂(参见表5)。
 


 

<注意>
严禁将不同品牌的润滑脂混合。润滑脂的性质可能会发生变化,导致轴承损伤。


3) 润滑脂润滑方法
下面介绍润滑脂润滑的主要方法,也就是密封型(预先在轴承内封入润滑脂)和填充加脂。

a) 密封型轴承
对于密封型轴承,轴承制造商会在轴承内部加入使用目的所需要的润滑脂,然后利用防尘盖或密封圈进行密封(参见图3)。密封型轴承可直接装入机械。
 

图3 密封型轴承(带密封圈)


b) 填充加脂法

将未加入润滑脂的轴承装入机械,然后给轴承加注润滑脂(参见图2)。
从加脂嘴补充的润滑脂会充满外壳内部的润滑脂区,流入轴承内部。用过的润滑脂则从轴承内部被挤出,在润滑脂阀转盘的离心力作用下排出到外壳外部。
 

图4 填充加脂法示例



润滑脂的补充间隔根据轴承的种类、大小和转速计算。
 

 

图5 润滑脂的补充间隔


滚动轴承综合产品目录 - 润滑脂的补充间隔


4. 油润滑

1) 何谓润滑油

润滑油一般使用矿物油,是由原油精炼而成的适合润滑的成分。

但矿物油存在缺点,高温下会发生氧化,导致润滑性能下降,低温下粘度会增大,导致搅拌润滑油所需要的力( 搅拌阻力 )增大。

因此也会使用在高温或低温下润滑性能优异的合成油(参见表6)。

在润滑油中加入添加剂可以提高特定性能(防止产生氧化、锈、气泡等)。
 


2) 润滑油的选择方法

选择在轴承的运转温度下具有适当粘度的润滑油。首先按照轴承种类,选择适当的运动粘度(参见表7)。
 


接下来,按照使用条件,选择适当的运动粘度(参见表8)。
 


运动粘度较低的润滑油“流动性强”,润滑油的阻力小,适用于高速旋转的轴承。

但是,运动粘度如果过低,将会无法充分形成润滑油膜,导致润滑效果下降。

另一方面,运动粘度较高的润滑油“流动性弱”,润滑油膜强度高,适用于受力较大的轴承。但是,运动粘度如果过高,在润滑油的粘性阻力的作用下,会产生较大的发热。

润滑油的运动粘度随温度变化(参见图6)。因此,要考虑运转时的温度,选择适当的润滑油。
 


3) 油润滑方法

要考虑运转状态、使用条件及成本,从众多的油润滑方法中选择合适的润滑方法。

下面介绍4种具有代表性的油润滑方法。

a) 油浴润滑

将轴承浸入润滑油并运转机械的方法,适用于低中速旋转。
 


b) 滴油润滑

这种方法是从润滑器滴下润滑油,借助旋转部分的作用,使润滑油以油雾的状态充满外壳内,具有冷却效果。可用于较高的速度、中负荷。
 


c) 飞溅润滑

将齿轮等安装到轴上,通过泼溅润滑油形成飞沫进行供油的方法。可用于较高的速度。
 


d) 强制循环润滑

向轴承内部供油后进行冷却,然后使其再次循环的供油方法。常用于高速旋转或高温条件。
 



除此之外,还有其他的油润滑方法(喷射润滑、油雾润滑等),请点击这里参阅。

滚动轴承综合产品目录 - 油润滑方法

总结

使轴承“稳定”顺畅旋转需要减轻滚动运动的摩擦,防止零件磨损,润滑在其中扮演着重要角色。选择适当的润滑剂及润滑方法是使轴承长期稳定旋转的重要条件。

1. 轴承的主要润滑方式有使用半固体状(膏状)润滑脂的润滑脂润滑和使用润滑油的油润滑。

2. 多数轴承使用密封装置简单的润滑脂润滑。

3. 高速旋转区域,或是需要较大的冷却效果、需要过滤灰尘时,使用油润滑。

4. 要考虑运转状态、使用条件及成本,选择适合的润滑剂(润滑脂、润滑油)和润滑方法。










 

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