對軸承來說,潤滑是左右其性能的重要重要問題。潤滑劑或潤滑方式的合適與否將大大影響軸承的壽命。
潤滑的作用如下:
1)潤滑軸承的各部分,減少溝道面和鋼球的回轉(zhuǎn)摩擦、鋼球和保持器的滑動摩擦、保持器和溝道導向面內(nèi)的滑動摩擦
2)帶走軸承內(nèi)部內(nèi)部摩擦發(fā)生的熱和其它從外部傳來的熱,防止軸承的發(fā)熱和潤滑劑的劣化
3)使軸承的滾動接觸面經(jīng)常形成適當?shù)挠湍,緩解沖擊負荷集中應力及延長軸承的疲勞壽命 4)防止鋼球、溝道、保持器的銹蝕以及垃圾、異物、水分的侵入,軸承的防銹和防塵
軸承的潤滑方式主要分為脂潤滑和油潤滑,其一般性比較如下所示:
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項目
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脂
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油
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密封裝置
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簡單
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較復雜,需注意保養(yǎng)
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潤滑性能
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好
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非常好
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轉(zhuǎn)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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比較大
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比較小
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潤滑劑的更換
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較麻煩
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簡單
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潤滑劑的壽命
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較短
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長
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冷卻效果
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無
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好(需要循環(huán))
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雜質(zhì)的濾除
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困難
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容易
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潤滑劑的漏出
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漏油污染少
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不適用于不許漏油的場所
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脂潤滑
脂潤滑可做到充填一次潤滑脂后長時間不需補充,而且其密封裝置的結(jié)構(gòu)也較簡單,因此使用廣泛。
脂潤滑有預先在密封型軸承中充填潤滑脂的密封方式,以及在外殼內(nèi)部充填適量潤滑脂,每隔一段時間進行補充或更換的充填供脂方式。
此外,對有多處軸承需要潤滑的機械,還采用管道連接至各潤滑處的集中供脂方式。
1)潤滑脂的充填量
外殼內(nèi)的潤滑脂充填量隨外殼的結(jié)構(gòu)和容積而有所不同,一般充填至容積的1/3-1/2為宜。
充填量過多時,潤滑脂因攪拌發(fā)熱發(fā)生變質(zhì),老化和軟化,應加以注意。
但用于低速軸承時,為防止異物侵入,有時也充填至容積的2/3-1。
2)潤滑脂的補充與更換
潤滑脂的補充與更換同潤滑方式有密切的關(guān)系,無論采用何種方式,都必須使用清潔的潤滑脂,并注意防止外部異物的侵入。
補充的潤滑脂應晝?yōu)橥黄放铺柕臐櫥?span>
補充潤滑脂時,尤為重要的是應保證新潤滑脂確實進到軸承內(nèi)部。
油潤滑
油潤滑適用于高速軸承并可耐一定程度的高溫,而且還對減小振動和降低噪音有效,大多用于脂潤滑不適用的場合。
油潤滑大體分為:
(1)油浴潤滑 (2)滴油潤滑 (3)飛濺潤滑
(4)循環(huán)潤滑 (5)噴射潤滑 (6)油霧潤滑
(7)油氣潤滑
標準潤滑劑
油脂是由基油、增粘劑、添加劑構(gòu)成的半固體狀潤滑劑,需根據(jù)其組合選擇合適于用途的油脂。
(1) 基油
油脂的基油一般大多使用礦油,但為了提高耐熱性、低溫流動性,故也使用硅酮油等合成油。
(2) 增粘劑
增粘劑有各種復合劑等,是控制機械穩(wěn)定性、耐水性、使用溫度范圍等特性的東西。
(3) 添加劑
根據(jù)使用目的,加上各種添加劑。
·極壓添加劑使沖擊負荷和重負荷特性向上。
·氧化添加劑防止長時間無補充時的氧化劣化。
·防銹添加劑防止軸承及其周圍的銹蝕。
(4) 粘度
表示油脂硬度的程度,是5秒內(nèi)規(guī)定重量的金屬圓錐內(nèi)倒入油脂深度(用0.1mm表示)的物理量,數(shù)值越大越軟。
(5) 滴點
油脂加熱后變成流動狀態(tài),從規(guī)定的孔開始滴下時的溫度叫滴點,其值越高使用溫度越高。
(6) 異種油脂的混合
增粘劑和添加劑混合,油脂的性質(zhì)變化,故原則上各種不同的油脂最好避免混合。
(7) 油脂的封入量
(8) 油脂的壽命
(9) 油脂的補充間隙
即使使用高品質(zhì)的油脂,但因長期使用、周圍環(huán)境等影響,油脂的性能退化,潤滑性能低下,因此需要適時作油脂的補充和替換。一般50℃左右的運轉(zhuǎn)溫度1年1次,超過100℃即使有好的耐熱性最好1年2~3次的交換。
無特別指定時的標準潤滑劑如下所示:
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油脂牌號
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潤滑油脂的基本類型
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工作溫度
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運用范圍
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雪弗龍 Chevron SRI-2
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礦物脂
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-30~180
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耐高溫, 抗水
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殼牌 Shell Alvania 2
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礦物脂
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-35~120
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長壽命,廣用途
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殼牌 Shell Doliun R
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石油脂
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-40~150
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耐腐蝕, 抗水
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協(xié)同 Kyodo Yoshi SRL
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合成脂
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-40~150
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低噪聲, 低扭矩
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美孚 Mobil HP
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鋰鉻合成脂
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-30~110
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耐振動, 耐腐蝕
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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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耐高溫, 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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通用潤滑脂
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1.疲勞剝落
滾動軸承的內(nèi)外滾道和滾動體表面既承受載荷又相對滾動,由于交變載荷的作用,首先在表面下一定深度處(最大剪應力處)形成裂紋,繼而擴展到接觸表面使表層發(fā)生剝落坑,最后發(fā)展到大片剝落,這種現(xiàn)象就是疲勞剝落。疲勞剝落會造成運轉(zhuǎn)時的沖擊載荷、振動和噪聲加劇。
2.磨損
由于塵埃、異物的侵入,滾道和滾動體相對運動時會引起表面磨損,潤滑不良也會加劇磨損,磨損的結(jié)果使軸承游隙增大,表面粗糙度增加,降低了軸承運轉(zhuǎn)精度,因而也降低了機器的運動精度,振動及噪聲也隨之增大。對于精密機械軸承,往往是磨損量限制了軸承的壽命。
3.塑性變形
當軸承受到過大的沖擊載荷或靜載荷時,或因熱變形引起額外的載荷,或有硬度很高的異物侵入時都會在滾道表面上形成凹痕或劃痕。這將使軸承在運轉(zhuǎn)過程中產(chǎn)生劇烈的振動和噪聲。而且一旦有了壓痕,壓痕引起的沖擊載荷會進一步引起附近表面的剝落。
4.銹蝕
銹蝕是滾動軸承最嚴重的問題之一,高精度軸承可能會由于表面銹蝕導致精度喪失而不能繼續(xù)工作。水分或酸、堿性物質(zhì)直接侵人會引起軸承銹蝕。當軸承停止工作后,軸承溫度下降達到露點,空氣中水分凝結(jié)成水滴附在軸承表面上也會引起銹蝕。此外,當軸承內(nèi)部有電流通過時,電流有可能通過滾道和滾動體上的接觸點處,很薄的油膜引起電火花而產(chǎn)生電蝕,在表面上形成搓板狀的凹凸不平。
5.斷裂
過高的載荷會可能引起軸承零件斷裂。磨削、熱處理和裝配不當都會引起殘余應力,工作時熱應力過大也會引起軸承零件斷裂。另外,裝配方法、裝配工藝不當,也可能造成軸承套圈擋邊和滾子倒角處掉塊。
6.膠合
在潤滑不良、高速重載情況下工作時,由于摩擦發(fā)熱,軸承零件可以在極短時間內(nèi)達到很高的溫度,導致表面燒傷及膠合。所謂膠合是指一個零部件表面上的金屬粘附到另一個零件部件表面上的現(xiàn)象。
7.保持架損壞
由于裝配或使用不當可能會引起保持架發(fā)生變形,增加它與滾動體之間的摩擦,甚至使某些滾動體卡死不能滾動,也有可能造成保持架與內(nèi)外圈發(fā)生摩擦等。這一損傷會進一步使振動、噪聲與發(fā)熱加劇,導致軸承損壞。
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