发布时间:2014-11-17
上海默创专业知识与您分享:轴承与轴承润滑
轴承是机械设备的关键零部件之一。轴承的任一缺陷都可引起设备的故障,乃至严重的事故。而保证轴承正常运转和较长使用寿命的重要因素之一,就是必须保证轴承有良好的润滑。因此,轴承所用的润滑油(脂)的择用至关重要。
转动轴承大致分为滑动轴承和滚动轴承两种。滑动轴承又分为轴颈轴承和推力轴承。滚动轴承分为球型、柱型和锥型轴承。滑动轴承通常使用润滑油润滑,滚动轴承多用润滑脂润滑。其中dn值在200000mm.r/min以上或轴速在5m/s以上的高速滚动轴承使用润滑油润滑。
一、轴承润滑
滑动轴承种类众多,其润滑方式分为静压润滑和动压润滑两种。
静压润滑是靠润滑系统的油泵压力,使油进入润滑点。靠外来压力形成的油楔,油膜较厚,因而可避免启动或冲击时产生干摩擦。
动压润滑是靠轴的转动,使润滑油产生油楔形成流体力学动压油膜,其产生的流体动压力可达9.6-19.6MPa。
轴承润滑的目的是通过供给摩擦面间的润滑油使之形成油膜,分散负荷并减少摩擦磨损,防止轴承烧结。要求润滑油确保形成足够支承负荷强度的油膜所需要的黏度、油性和极压抗磨性和足以排除摩擦热所需的流动性,起到冷却作用。同时还需具备抗腐防锈、抗氧化、抗乳化和消泡等能力。
二、轴承润滑油
轴承油分为“轴承油”和“主轴油”两种型制。根据ISO分类分别表示为L-FC和 L-FD。前者为抗氧防锈型,主要用于60℃以下的使用温度和普通负荷的轴承。后者为抗氧防锈抗磨型,主要用于频繁启动、加速或高速高负荷工况的轴承润滑。
轴承油L-FC的性能要求:黏度和黏度指数适宜,氧化安定性好,使用寿命长,对黑色、有色金属的抗腐防锈性能好,倾点低、低温流动性好,抗泡沫性好。
主轴油L-FD的性能要求:合适的黏度和良好的黏温性能,良好的润滑性和一定的抗磨性,良好的抗氧化性,良好的防锈性,良好的消泡性。
轴承油的选用:L-FC油共有5、7、15、32、68、100等6个黏度等级。它主要是为了降低高速机床主轴的摩擦损失并防止发热。通常处于流体动力润滑状态,故不需加入抗磨极压剂。
L-FC油黏度的选择与轴承的转速及其承载的负荷有关。
运转温度低于60℃,低-中负荷(小于2.94MPa)参考下表。
转速r/min |
在40℃时运动黏度mm2/s |
<50 |
135-190/135-240 |
50-100 |
100-145/100-190 |
100-150 |
60-90/60-110 |
500-1000 |
55-75/55-85 |
1000-3000 |
25-55 |
3000-5000 |
18-32 |
>5000 |
10-20 |
运转温度小于60℃,中-高负荷(2.94-7.35MPa)参考下表。
转速r/min |
在40℃时运动黏度mm2/s |
<50 |
290-380/290-400 |
50-100 |
180-270/185-330 |
100-250 |
140-200/135-240 |
250-500 |
100-170/100-180 |
500-750 |
90-120/90135 |
主轴油的选用: L-FD油共有2、3、5、7、10、15、22等7个黏度等级。它主要用于精密机床主轴轴承或高速滑动轴承或精密滚动轴承。由于主轴油的黏度偏小,油品抗磨性差,因此必须添加抗磨剂。其主要作用就是能有效地降低主轴的温升,减少磨损。 L-FD油的黏度选择和主轴与轴承之间的间隙有关,参考下表。
主轴与轴承之间的间隙/mm |
主轴油牌号 No |
0.002-0.006 |
2 |
0.006-0.010 |
3、5、7 |
0.010-0.030 |
7、10 |
0.030-0.060 |
15、22 |
三、其他形式的轴承油
汽轮机油用于大直径滚动轴承(冶金行业一风机轴承), 大直径滑动轴承(汽轮机主轴承)。
齿轮油用于立式齿轮箱减速机轴承。
油膜轴承油用于利用动压润滑原理的油膜轴承,即高速线材在轧机的轧辊轴承。油膜轴承是利用动压润滑原理,靠轴与轴承的相对运动,借助于润滑油的黏性和油在轴承副中的间隙形成的流体动压作用,而形成承载油膜的轴承。此油即为油膜轴承油。承载油膜又称为压力油膜,它起到平衡负载,隔离轴颈与轴套,将金属间的固体摩擦转化为液体内部的分子摩擦,降低摩擦磨损。油膜轴承油能承载重负荷,一般黏度较大(40℃黏度90-680mm2/s)。
四、关于滚动轴承的低噪声轴承脂
轴承的噪音是日常各类噪音的一种,严重时也是一种环境污染。轴承的异常噪声,主要是由轴承工作表面缺陷、润滑剂污染、承载过大、转速过低时的摩擦自振等原因所致。
轴承的另一大类为滚动轴承,且大多采用润滑脂润滑。通过润滑技术降低轴承噪声的重要途径是研制低噪音轴承专用脂,其中日本的NSK、瑞典的SKF、德国的FAG等公司的产品处于国际领先地位,中石化长城润滑油也已研发并生产出多款低噪音润滑脂产品。