軸承系統(tǒng)中摩擦、溫度和潤滑的關系簡介
2023-04-27 10:01:30
在選擇軸承時,有三個關鍵因素需要注意,即摩擦、溫度和潤滑,無論是軸承的理論載荷,還是極限轉速,均是由這三個因素所決定的,因此需要著重考慮。
一、摩擦
摩擦會導致各種部件磨損,軸承也不例外,摩擦會直接對系統(tǒng)和機械造成磨損,最終導致經(jīng)濟損失,如果軸承在正常工作條件下工作,滾動軸承的摩擦系數(shù)比滑動軸承低得多,尤其是初始摩擦(即啟動摩擦)。
二、溫度
理想的工作溫度因軸承和應用而異,因此選擇能夠承受工作環(huán)境溫度的軸承非常重要,軸承的工作溫度取決于兩個因素之間的平衡,即軸承產(chǎn)生的熱量和從軸承傳導出去的熱量。
在大多數(shù)情況下,軸承周圍的溫度隨著初始操作的開始而急劇上升,隨后溫度持續(xù)緩慢上升,直到達到穩(wěn)定狀態(tài),在此點之后,溫度保持恒定。系統(tǒng)達到穩(wěn)定狀態(tài)所需的時間取決于幾個因素,一是軸和軸承箱的熱容量和擴散能力,二是實際產(chǎn)生的熱量,三是潤滑選擇。在溫度持續(xù)上升時間過長的情況下,則可以判定軸承系統(tǒng)發(fā)生了故障,不能達到恒定溫度是非常危險信號,應立即停機,并對軸承系統(tǒng)進行重新評估。
三、潤滑
潤滑有助于減少摩擦和磨損,在某些情況下,潤滑劑也有助于冷卻系統(tǒng),如果沒有足夠的潤滑劑,滾動軸承就無法可靠運行。
當摩擦轉化為熱量時,熱量必須消散,以避免軸承損壞的風險,選擇合適的潤滑油可以幫助分散一部分熱量,采用附加冷卻功能的循環(huán)油潤滑則是一種非常有效的軸承冷卻方法,雖然潤滑脂在散熱方面沒有任何好處,但它仍然是最受歡迎的潤滑形式。
軸承產(chǎn)品中這三個變量如何協(xié)同工作?
摩擦阻力和潤滑脂阻力經(jīng)常同時作用,以提高軸承溫度,當機器開始運轉時,通常會觀察到內(nèi)部軸承的溫度迅速上升,最終,熱量將開始逐漸消散到軸承的軸和殼體中,潤滑劑的冷卻效果也將開始有助于穩(wěn)定溫度。過多的油脂會發(fā)生“攪拌”現(xiàn)象,從而導致熱量增加,通常情況下,軸承中應填充 20%-30% 的潤滑脂,將潤滑脂填充軸承一側滾珠之間的每個空間。
高溫會導致軸承游隙減小,運行精度和潤滑劑惡化,這些因素會導致軸承壽命縮短,這就是為什么要在軸承選擇過程中考慮溫升,用戶可以選擇使用高溫潤滑脂,可以在更高的額定溫度下穩(wěn)定運行。