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高速轴承的润滑

时间: 2011-07-22 22:04 来源: 作者: 点击:
高速的润滑难点是润滑剂容易飞散,而且不易粘附于滚动表面,或是被轴承周围的高速气流所阻挡而不能进入轴承,而进入轴承的润滑剂速度太高,有时会使轴承受到损伤,例如保持架出现麻点,脱屑而加剧摩擦磨损。

高速轴承的工作温度大多在200℃左右,而且往往会更高,如不通过强力冷却,则温度会继续上升而对轴承的强度和硬度大为不利,轴承一旦失去保持精确形状的能力,必将加剧高速摩擦而使温度迅速上升,进一步导致材料强度和硬度的降低而使轴承很快失效。

由于高速轴承对磨损很敏感,而又容易产生磨屑,如不及时从轴承中排除,也将造成恶性循环,使轴承迅速失效。

因此,高速轴承润滑的任务必须有效地将润滑剂送达轴承中的运动表面,并从轴承中将热量带走,同时将轴承中的磨屑粒或污物清除掉。

现将高速轴承中常用的润滑方法以及有效的润滑剂有:

1.喷射润滑法

喷射润滑法是将润滑油从接近轴承的喷嘴小孔中,以10—20m/s的速度喷入轴承,通常是喷入保持架与内圈或外圈所形成的间隙中,以润滑和冷却轴承的方法。

对内径为30-35mm的小型球轴承,喷射润滑所能达到dmn值极限为300万,对于较大轴承则为250万。

双孔或多孔喷嘴既可加大供油量,也可提高润滑油的使用效率,而多喷嘴或在两个端面都设喷嘴,可以提高润滑与冷却的效果,但当dmn值接近200万时,由于离心惯性和风阻的影响,送入轴承的油只有喷嘴流量的70%或更少。

2.环下润滑法

环下润滑法是利用离心惯性,直接将油经由开设在内圈上的许多径向小孔而喷向滚道表面, 油的一部分沿内圈下方作轴向流动而达到冷却内圈的目的。进入滚道的油分成左右两条通道向外流出,顺便将从保持架等零件落下的磨屑冲刷掉。

这种润滑方法的用油量比喷油润滑少得多,由于油的动力搅拌所导致的功率损失也少,轴承的发热情况也得到较大改善,甚至内圈温度可能低于外圈而降低轴承故障率。

这种润滑方法同样可以用来冷却外圈。当内,外圈都得到这样的润滑时,轴承的允许dmn值还可以进一步提高。

现在这种环下润滑法被广泛用于各种超高速运转场合。可达到的最大dmn值,对内径120~200mm的大型球轴承为300万;对内径120mm的圆锥滚子轴承为240万,而对组合内圈的短圆柱滚子轴承为300万

3.双重润滑法

这种方法实质上是将滚动轴承的内圈孔与轴颈构成静压油膜滑动轴承,使得滚动轴承 的转速大为降低,从而达到减少离心力作用的目的,这样的双重润滑轴承可以显著减少滚动轴承内圈的转速,因而允许主轴有更高的转速,相当于轴承的dmn值可以进一步提高。

4.油气润滑法

油气润滑法的最大优点是在不必更改轴承结构的条件下,仅通过降低轴承的摩擦就可 能实现dmn值在80万~150万的高速,对于内部滑动较多的轴承,这种方法的优点更为显 著。

(1)油气润滑的原理及其特点 油气润滑的原理是利用定量活塞式分配器将非常微量 的油(例如0.01m1),以最佳的周期间歇地排出,排出的油在到达轴承之前就形成连续液流 随同空气送入轴承。

油气润滑的特点如下:

1)能将极微量的定量油连续稳定地供给轴承,故可以像润滑脂那样能控制必要的最小限度的油量。由于轴承类型不同,而需要润滑油量也不同,把定量活塞管道通到每套轴承上,这样可以调节各个轴承的供油量。

这种润滑方法的动摩擦损失大约是喷射润滑的十分之一,它的动摩擦损失和温升也比脂润滑小。

2)由于油气润滑比喷射润滑的油量更少,且润滑油以合适的油滴流入轴承,因而气氛污染少。例如将油气润滑的主轴放在丙烯箱内连续运转约2h后,测量箱内的空气污染程度仅为0.03mg/m3。

3)外来尘埃或切削液难以进入主轴内,这是由于随同微量油供给的大量空气(每个轴承20—30L/min),使主轴内压提高的缘故。

(2)油气润滑的油量和粘度 油气润滑应以必要的最小限度的油量供给轴承,所以油量的选择至关重要。

滑动较多的角接触球轴承比滑动少的圆柱滚子轴承的油量要多一些。供油量的大致标准有公式可参考。

但油的粘度越低,或转速越高,所需油量相应增多。实际上,油量应根据轴承负荷和转速等使用条件来决定。

就润滑油粘度对轴承温升的影响而言,油气润滑要比循环供油小得多。但在供油量相同的条件下,粘度高时,温升稍有提高。通常的油气润滑在40℃时,使用粘度为10—3Cmrn2/s的油。

气润滑是新研究成功的具有多种特点的润滑方法,在滑动较多的轴承例如角接触婶轴承中使用,其dmn值可达150万左右。

5.高速轴承的润滑剂

高速轴承的润滑剂应该按高温轴承的润滑剂考虑,—即选用在高温下也具有良好性能的合成油,或以这种合成油为基油的润滑脂。日前二酯系的MIL—L—7808油和MIL—L—23699油,在喷气发动机轴承中应用较多。(end)

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