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怎樣正確保持高速軸承的潤滑劑?

高速軸承的潤滑難點是潤滑劑容易飛散,而且不易粘附于滾動表面,或是被軸承周圍的高速氣流所阻擋而不能進入軸承,而進入軸承的潤滑劑速度太高,有時會使軸承受到損傷,例如保持架出現麻點,脫屑而加劇摩擦磨損。

高速軸承的工作溫度大多在200℃左右,而且往往會更高,如不通過強力冷卻,則溫度會繼續上升而對軸承的強度和硬度大為不利,軸承一旦失去保持精確形狀的能力,必將加劇高速摩擦而使溫度迅速上升,進一步導致材料強度和硬度的降低而使軸承很快失效。

由于高速軸承對磨損很敏感,而又容易產生磨屑,如不及時從軸承中排除,也將造成惡性循環,使軸承迅速失效。

因此,高速軸承潤滑的任務必須有效地將潤滑劑送達軸承中的運動表面,并從軸承中將熱量帶走,同時將軸承中的磨屑?;蛭畚锴宄?。

現將高速軸承中常用的潤滑方法以及有效的潤滑劑有:

1.噴射潤滑法

噴射潤滑法是將潤滑油從接近軸承的噴嘴小孔中,以10—20m/s的速度噴入軸承,通常是噴入保持架與內圈或外圈所形成的間隙中,以潤滑和冷卻軸承的方法。

對內徑為30-35mm的小型球軸承,噴射潤滑所能達到dmn值極限為300萬,對于較大軸承則為250萬。

雙孔或多孔噴嘴既可加大供油量,也可提高潤滑油的使用效率,而多噴嘴或在兩個端面都設噴嘴,可以提高潤滑與冷卻的效果,但當dmn值接近200萬時,由于離心慣性和風阻的影響,送入軸承的油只有噴嘴流量的70%或更少。

2.環下潤滑法

環下潤滑法是利用離心慣性,直接將油經由開設在內圈上的許多徑向小孔而噴向滾道表面,油的一部分沿內圈下方作軸向流動而達到冷卻內圈的目的。進入滾道的油分成左右兩條通道向外流出,順便將從保持架等零件落下的磨屑沖刷掉。

這種潤滑方法的用油量比噴油潤滑少得多,由于油的動力攪拌所導致的功率損失也少,軸承的發熱情況也得到較大改善,甚至內圈溫度可能低于外圈而降低軸承故障率。

這種潤滑方法同樣可以用來冷卻外圈。當內,外圈都得到這樣的潤滑時,軸承的允許dmn值還可以進一步提高。

現在這種環下潤滑法被廣泛用于各種超高速運轉場合??蛇_到的最大dmn值,對內徑120~200mm的大型球軸承為300萬;對內徑120mm的圓錐滾子軸承為240萬,而對組合內圈的短圓柱滾子軸承為300萬

3.雙重潤滑法

這種方法實質上是將滾動軸承的內圈孔與軸頸構成靜壓油膜滑動軸承,使得滾動軸承的轉速大為降低,從而達到減少離心力作用的目的,這樣的雙重潤滑軸承可以顯著減少滾動軸承內圈的轉速,因而允許主軸有更高的轉速,相當于軸承的dmn值可以進一步提高。

4.油氣潤滑法

油氣潤滑法的最大優點是在不必更改軸承結構的條件下,僅通過降低軸承的摩擦就可能實現dmn值在80萬~150萬的高速,對于內部滑動較多的軸承,這種方法的優點更為顯著。

(1)油氣潤滑的原理及其特點油氣潤滑的原理是利用定量活塞式分配器將非常微量的油(例如0.01m1),以最佳的周期間歇地排出,排出的油在到達軸承之前就形成連續液流隨同空氣送入軸承。

油氣潤滑的特點如下:

1)能將極微量的定量油連續穩定地供給軸承,故可以像潤滑脂那樣能控制必要的最小限度的油量。由于軸承類型不同,而需要潤滑油量也不同,把定量活塞管道通到每套軸承上,這樣可以調節各個軸承的供油量。

這種潤滑方法的動摩擦損失大約是噴射潤滑的十分之一,它的動摩擦損失和溫升也比脂潤滑小。

2)由于油氣潤滑比噴射潤滑的油量更少,且潤滑油以合適的油滴流入軸承,因而氣氛污染少。例如將油氣潤滑的主軸放在丙烯箱內連續運轉約2h后,測量箱內的空氣污染程度僅為0.03mg/m3。

3)外來塵?;蚯邢饕弘y以進入主軸內,這是由于隨同微量油供給的大量空氣(每個軸承20—30L/min),使主軸內壓提高的緣故。

(2)油氣潤滑的油量和粘度油氣潤滑應以必要的最小限度的油量供給軸承,所以油量的選擇至關重要。

滑動較多的角接觸球軸承比滑動少的圓柱滾子軸承的油量要多一些。供油量的大致標準有公式可參考。

但油的粘度越低,或轉速越高,所需油量相應增多。實際上,油量應根據軸承負荷和轉速等使用條件來決定。

就潤滑油粘度對軸承溫升的影響而言,油氣潤滑要比循環供油小得多。但在供油量相同的條件下,粘度高時,溫升稍有提高。通常的油氣潤滑在40℃時,使用粘度為10—3Cmrn2/s的油。

氣潤滑是新研究成功的具有多種特點的潤滑方法,在滑動較多的軸承例如角接觸嬸軸承中使用,其dmn值可達150萬左右。

5.高速軸承的潤滑劑

高速軸承的潤滑劑應該按高溫軸承的潤滑劑考慮,—即選用在高溫下也具有良好性能的合成油,或以這種合成油為基油的潤滑脂。日前二酯系的MIL—L—7808油和MIL—L—23699油,在噴氣發動機軸承中應用較多。

 

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