轴承的润滑

一、轴承润滑的作用
　　润滑对滚动轴承的疲劳寿命和摩擦、磨损、温度、振动等有重要影响，没有正常的润滑，轴承就不能工作。分析轴承损坏的原因表明，40%左右的轴承损坏都与润滑不良有关。因此，轴承的良好润滑是减小轴承摩擦和磨损的有效措施。除此之外，轴承的润滑还有散热，防锈、密封、缓和冲击等多种作用，轴承润滑的作用可以简要地说明如下：

a. 在相互接触的二滚动表面或滑动表面之间形成一层油膜把二表面隔开，减少接触表面的摩擦和磨损。
b. 采用油润滑时，特别是采用循环油润滑、油雾润滑和喷油润滑时，润滑油能带走轴承内部的大部分摩擦热，起到有效的散热作用。
c. 采用脂润滑时，可以防止外部的灰尘等异物进入轴承，起到封闭作用。
d. 润滑剂都有防止金属锈蚀的作用。
e. 延长轴承的疲劳寿命。
二、脂润滑和油润滑的比较
　　轴承的润滑方法大致分为脂润滑和油润滑两种。为了充分发挥轴承的功能，重要的是根据使用调减和使用目的，采用润滑方法。表4-2示出脂润滑和油润滑的优缺点。

三、脂润滑
　　润滑脂是由基础油，增稠剂及添加剂组成的润滑剂。当选择时，应选择非常适合于轴承使用条件的润油脂，由于商标不同，在性能上也将会有很大的差别，所以在选择的时候，必须注意。
　　轴承常用的润滑脂有钙基润滑脂、钠基润滑脂、钙钠基润滑脂、锂基润滑脂、铝基润滑脂和二硫化钼润滑脂等。
　　轴承中充填润滑脂的数量，以充满轴承内部空间的1/2-1/3为适宜。高速时应减少至1/3。过多的润滑脂将使温升增高。

四、润滑脂的选择
　　按照工作温度选择润滑脂时，主要指标应是滴点，氧化安定性和低温性能，滴点一般可用来评价高温性能，轴承实际工作温度应低于滴点10-20℃。合成润滑脂的使用温度应低于滴点20-30℃。
　　根据轴承负荷选择润滑脂时，对重负荷应选针入度小的润滑脂。在高压下工作时除针入度小外，还要有较高的油膜强度和极压性能。
　　根据环境条件选择润滑脂时，钙基润滑脂不易溶于水，适于干燥和水分较少的环境。

五、油润滑
　　在高速、高温的条件下，脂润滑已不适应时可采用油润滑。通过润滑油的循环，可以带走大量热量。 粘度是润滑油的重要特性，粘度的大小直接影响润滑油的流动性及摩擦面间形成的油膜厚度，轴承工作温度下润滑油的粘度一般是12-15cst。转速愈高应选较低的粘度，负荷愈重应选较高的粘度。常用的润滑油有机械油、高速机械油、汽轮机油、压缩机油、变压器油、气缸油等。
油润滑方法包括：

a. 油浴润滑
　　油浴润滑是最普通的润滑方法，适于低、中速轴承的润滑，轴承一部分浸在由槽中，润滑油由旋转的轴承零件带起，然后又流回油槽油面应稍低于最低滚动体的中心。
b. 滴油润滑
　　滴油润滑适于需要定量供应润滑油得轴承部件，滴油量一般每3-8秒一滴为宜，过多的油量将引起轴承温度增高。
c. 循环油润滑
　　用油泵将过滤的油输送到轴承部件中，通过轴承后的润滑油再过滤冷却后使用。由于循环油可带走一定的热量，使轴承降温，故此法适用于转速较高的轴承部件。
d. 喷雾润滑
　　用干燥的压缩空气经喷雾器与润滑油混合形成油雾，喷射轴承中，气流可有效地使轴承降温并能防止杂质侵入。此法适于高速、高温轴承部件的润滑。
e. 喷射润滑
　　用油泵将高压油经喷嘴射到轴承中，射入轴承中的油经轴承另一端流入油槽。在轴承高速旋转时，滚动体和保持架也以相当高的旋转速度使周围空气形成气流，用一般润滑方法很难将润滑油送到轴承中，这时必须用高压喷射的方法将润滑油喷至轴承中，喷嘴的位置应放在内圈和保持架中心之间。
六、固体润滑
　　在一些特殊使用条件下，将少量固体润滑剂加入润滑脂中，如加入3～5%的1号二硫化钼可减少磨损，提高抗压耐热能力，对于高温、高雅、高真空、耐腐蚀、抗辐射，以及极低温等特殊条件，把固体润滑剂加入工程塑料或粉末冶金材料中，可制成具有自润滑性能的轴承零件，如用粘结剂将固体润滑剂粘结在滚道、保持架和滚动体上，形成润滑薄膜，对减少摩擦和磨损有一定效果。

七、润滑剂的补充与更换

a. 润滑脂的补充间隔时间
　　由于机械作用，老化及污染的增加，轴承配置中所填的润滑基将逐渐失去其润滑性能。因此，对润滑秩需不断补充和更新。润滑剂补充的间隔时间会因轴承的形成、尺寸和转速等而不同，图4-1示出根据运转时间需要补充润滑脂的大致间隔时间。
　　另外，在图4-1中，当轴承温度超过70℃的情况下，轴承温度每上升15℃，就要使用润滑脂的补充间隔时间减少一半。
　　双面封闭轴承在制造时已经装入脂，“HRB”在这些产品中使用的是标准润滑脂，共运行温度范围和其他性能适宜于所规定的场合，且填脂量也与轴承大小相应，脂的使用寿命一般可超过轴承寿命，除特殊场合，不需补充润滑脂。

b. 润滑油的更换周期
　　润滑油的更换周期因使用条件和油量等不同，一般情况下，在运转温度为50℃以下，灰尘少的良好环境下使用时，一年更换一次，当油温达到100℃时，要3个月或更短时间更换一次。

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轴承的极限转速
轴承的转速主要受到轴承内部的摩擦发热引起的温升的限制，当转速超过某一界限后，轴承会因烧伤等而不能继续旋转。
　　 轴承的极限转速是指不产生导致烧伤的摩擦发热并可连续旋转的界限值。
　　 因此，轴承的极限转速取决于轴承的类型、尺寸和精度以及润滑方式、润滑剂的质和量、保持架的材料和型式、负荷条件等各种因素。
　　 各类轴承采用脂润滑及油润滑（油浴润滑）时的极限转速分别载于各轴承尺寸表，其数值表示标准设计的轴承在一般负荷条件（C/P>=13,Fa/Fr<=0.25左右）下旋转时转速的界限值。
　　 另外，润滑剂根据其种类和牌号的不同，也可能虽优于其他性能但不适用于高速旋转。

极限转速的修正　　负荷条件C/P<13（即当量动负荷P超过基本额定动负荷C的8%左右），或承受的合成负荷中的轴向负荷超过径向负荷的25%时，要用下式对极限转速进行修正。
　　　　　　
　　　　　　　　　　　　 na=f1*f2*n
　　　　　　
这里，
　　 na：修正后的极限转速，rpm
　　 f1：与负荷条件有关的修正系数（图8.1)
　　 f2：与合成负荷有关的修正系数（图8.2)
　　 n ：一般负荷条件下的极限转速，rpm（参照轴承尺寸表）
　　 C ：基本额定动负荷，N{kgf}
　　 P ：当量动负荷，N{kgf}
　　 Fr：径向负荷，N{kgf}
　　 Fa：轴向负荷，N{kgf} 图8.1与负荷条件有关的修正系数f1　　　　　
图8.2与合成负荷条件有关的修正系数f2
C/P Fa/Fr
带密封圈球轴承的极限转速　　带接触式密封圈（ＲＳ型）球轴承的极限转速受到密封圈接触面线速度的限制，允许线速度取决于密封圈的橡胶材质　

高速旋转注意事项　　轴承在高速旋转、尤其是转速接近或超过尺寸表记载的极限转速时，主要应该注意如下事项：
　　 （１）使用精密轴承
　　 （２）分析轴承内部游隙（考虑温升产生的轴承内部游隙减少量）
　　 （３）分析保持架的材料的型式（对于高速旋转，适合采用铜合金或酚醛树脂切制保持架。另外也有适用于高速旋转的合成树脂成型保持架）
　　 （４）分析润滑方式（采用适用于高速旋转的循环润滑、喷射润滑、油雾润滑和油气润滑等润滑方式）

轴承的摩擦系数（参考）　　为便于与滑动轴承比较，滚动轴承的摩擦力矩可按轴承内径由下式计算：
　　　　　
　　　　　　　 M=uPd/2
　　　　　
　　 这里,
　　　　　 M：摩擦力矩，mN.m{kgf.mm}
　　　　　 u：摩擦系数，表1
　　　　　 P：轴承负荷，N{kgf}
　　　　　 d：轴承公称内径，mm
　　 摩擦系数u受轴承型式、轴承负荷、转速、润滑方式等的影响较大，一般条件下稳定旋转时的摩擦系数参考值如表１所示。
　　 对于滑动轴承，一般u=0.01-0.02，有时也达0.1-0.2。表１　各类轴承的摩擦系数u
轴　承　型　式 摩　擦　系　数　u
　　深沟球轴承 　　　0.0010-0.0015
　　角接触球轴承 　　　0.0012-0.0020
　　调心球轴承
　　 圆柱滚子轴承 　　　0.0008-0.0012
　　满装型滚针轴承　 　　　0.0025-0.0035
　　带保持架滚针轴承 　　　0.0020-0.0030
　　圆锥滚子轴承 　　　0.0017-0.0025
　　调心滚子轴承 　　　0.0020-0.0025
　　推力球轴承 　　　0.0010-0.0015　
　　推力调心滚子轴承 　　　0.0020-0.0025


bearing
ACBB 深沟球轴承

CRB 滚柱轴承

NRB 滚针轴承

SRB 调心轴承

TRB 圆锥滚子轴承