軸承的潤滑
軸承潤滑的目的是使套圈和滾動體表面形成一層薄薄的油膜,防止金屬直接接觸,以此來避免磨損和軸承壽命的縮短。
此外軸承潤滑劑減少了軸承運轉中的噪音和摩擦,提高了運轉特性,另外還有保護磨損和消散熱量的功能。常用的潤滑劑包括潤滑油和潤滑脂,應根據不同的應用和不同的環境,選擇正確的潤滑劑,實現軸承性能的最優化。
脂潤滑
脂類潤滑比油類潤滑劑更易使用,因為粘度的緣故,油脂更耐久且只需要簡單的密封設備。油脂很難被改變,因為通常的做法是將油脂壓入裝置,使新油脂擠出舊油脂。一般來說,低粘度的基油的油脂更適合低溫和高速運轉,而高粘度基油的油脂適合重載荷。
油潤滑
油潤滑更適合在高速高溫的條件下采用,它能有效地帶走軸承運行中的熱量。
油的粘度決定了油潤滑的效果。粘度太低則油膜形成不充分,粘度過高則粘性阻力增大,溫升增大。一般,旋轉速度越大,潤滑油粘度越低,載荷越大,潤滑油粘度越高。
2.1潤滑脂成分
潤滑脂的基本組分是基礎油、稠化劑和添加劑。
基油
在潤滑脂中基油的質量分數占75~96%,其性能主要取決于基油的性質,特別是低溫流動性和高溫時的使用壽命與基油密切相關。通常低粘度基油的潤滑脂適用于低溫和低載荷, 在潤滑脂具有高粘度基油時,適于高溫高載荷。潤滑脂采用的基油有礦物油和合成油兩類。最常用的合成基礎油有:脂類油、合成莖油、全氟聚醚、硅油和聚苯醚等。
增稠劑
稠化劑一般稠化劑的質量分數占4~20%,它的作用是浮懸基礎油、減少基礎油的流動性,提高油與摩擦表面的附著力。增稠劑有兩種類型:金屬皂基和非金屬皂基。潤滑脂的臨界使用溫度,機械穩定性,耐水性等性能主要有增稠劑決定,例如鈉皂基與水會起反應并形成一種乳膠,不能應用于高溫度大氣中旋轉地軸承。
添加劑
在潤滑脂中基油的質量分數占0~5%,用添加劑來改善潤滑脂的使用性能和壽命,按功能可以分為:增粘劑(強粘附性)、抗氧化劑、極壓劑、緩蝕劑等。
2.2 轉動扭矩,油脂特性和填充量
油脂的特性(粘度,針入度等)和油脂填充量會影響軸承的轉動扭矩,從而進一步影響旋轉速度及導致溫升。
一般來說,潤滑劑的填充量增加,旋轉力矩增加,就會導致溫升和速度起伏。對于同樣的油脂填充量,粘度越高,轉動扭矩相對越大。
下表列出了由于轉動扭矩增大而出現的一些問題。
類型 | 描述 | 原因 | 針對措施 |
溫升 | 軸承溫度越來越高 | 軸承旋轉引起潤滑劑過分攪動,產生剪切效應,導致溫度升高。 | 減少潤滑劑填充量 改變潤滑槽類型 |
達不到速度要求 | 有時電機不能達到設計時速 | 油脂過多 | 選擇軟性潤滑劑 |
電力消耗過度 | 電機或引擎比預計更耗電 | 油脂過多,高工作針入度的潤滑劑也會導致這個問題 | 減少油脂填充量 更換油脂類型 |
超過正常工作電流 | 電機運行時工作電流過高 | 油脂填充量 軟性攪動油脂的工作針度 | 選擇軟攪動類型的油脂 減少油脂填充量 |
速度波動 | 軸承旋轉速度加快時,速度波動開始出現 | 油脂涌進滾動體旋轉滾道 | 減少油脂填充量 使用溝槽型油脂 使用軟度等高的油脂 |
注:針入度是一種說明潤滑脂緊密度的度量,測量裝置時一個特定重量和形狀的錐體,針入度就是滲透該錐體的深度(單位是1/10mm).
NLGL型號 | ASTM工作針入度 | 油脂有不同生產商的代號區分。代號250和300鈣基脂,纖維脂一般用針入度(25C),大多數多用途油脂采用NLGL型號,諸如0、1、2. |
0 | 355~385 | |
1 | 310~340 | |
2 | 265~295 | |
3 | 220~250 | |
4 | 175~205 | |
5 | 130~160 | |
5 | 85~115 |
2.3油脂的品牌及特性
同樣成分的油脂,不同的品牌可能具有不同的性能。在某一具體應用中,MEGE可以提供上百種油脂, 下表是MEGE常用類型。
MEGE常用油脂特性表