滚动轴承的润滑方式(2)
- 格式:doc
- 大小:21.00 KB
- 文档页数:3
《机械基础》教案课题第十二章轴承课型理论课课时2授课班级授课时间授课教师教材分析本节课的内容是关于《机械基础》中的第十二章。
要求学生理解机械基础的功用、结构,课标要求是掌握机械基础的作用。
选用的教材是由中国劳动社会保障出版社出版的《机械基础》(第七版),学习内容是机械基础的内容和各项方法。
学情分析知识储备:对机械有着初步的了解。
能力水平:熟悉机械基础的发展史。
学习特点:学习、接受新知识能力较弱,尤其是理论性强的知识,不能充分利用课余时间学习。
学习目标知识目标:理解滚动轴承的基本知识。
能力目标:能够掌握滑动轴承的基本内容。
素质目标:1.认识到机械的重要性。
2.积极参与课堂,能够表达自己的观点和想法。
学习重难点教学重点:1. 滚动轴承的基本知识。
2.滑动轴承的基本内容。
教学方法讲授法、讨论法、演示法、实物教学法课前准备教师准备:教学课件学生准备:课前预习教学媒体多媒体教室、多媒体课件教学过程教学环节教师活动设计学生活动设计设计意图活动一:创设情境生成问题1.情境导入让学生阅读教材导入情景,引导学生思考:轴承基本知识。
2.展示学习目标认识到轴承的重要性。
掌握轴承基本知识的具体内容。
1.阅读导入情景,思考教师提问,结合生活中的实际,认真回答。
2.查看并记住本节任务的学习目标。
1.通过情景问话,引出本课主题。
同时激发学习兴趣。
2.通过课件展示本节任务,让学生明确课堂任务。
活动二:调动思维探究新知一.导入新课:组织教学、吸引学生注意力,使学生进入上课状态。
二.1.新课讲解:借助PPT讲授机械基础基本知识内容,利用课件进行讲授,对比课件中的构造简图,对轴承基本知识有一个初步的了解。
轴承支承转动的轴及轴上零件,以保证轴的旋转精度,减少轴与轴座之间的摩擦和磨损滚动轴承滑动轴承12—1 滚动轴承一、滚动轴承的结构和类型1.滚动轴承的结构学习机械基础基本知识的总体认知(1)听课、思考、结合生活实际,认真回答教师提出的问题。
轴承基本知识第一节:滚动轴承在国民经济中的地位及发展概况一.定义轴承是支撑转轴或其他旋转件的零件、引导旋转运动并承受传递给支架的负荷。
二.分类按摩擦性质不同轴承可分为滚动轴承和滑动轴承两大类。
由于滚动轴承尺寸已国际标准化,具有互换性,不仅使用维修方便,而且便于专业化大批量生产。
三.应用领域汽车、拖拉机、机车车辆、船舶、飞机、雷达、机床、电机以及各种矿山、冶金、石化、农业、轻纺、工程、地质等机械仪器仪表上。
特别值得一提的是我国发射的神州系列载人飞船上,都使用有哈轴生产的轴承,哈轴的副总工程师、研究所所长等都参加了神州系列载人飞船发射成功的庆功、总结、表彰大会。
轴承的性能寿命在某种程度上决定了主机的性能、寿命、各项经济指标及可靠性。
第二节滚动轴承的基本结构滚动轴承是一种通用性很强、标准化程度很高的基础元件,它的基本结构由四大件组成——内圈、外圈、滚动体、保持架组成;推力轴承由轴圈、座圈、滚动体、保持架组成。
四大件的作用分别是:1.内圈(内套):与轴紧配合、并与轴一起旋转(起支撑作用)。
2.外圈(外套):通常与轴承座孔或机械部件壳体配合,起支撑作用。
但在某些应用场合、也有外圈旋转,内圈固定,或者内、外圈都旋转的。
3.滚动体借助保持架均匀地排列在内圈和外圈之间;它的大小和数量直接影响轴承的载荷能力和使用性能。
滚动体可分为:球、圆柱滚子、滚针、圆锥滚子、球面滚子等。
4.保持架将轴承中的一组滚动体等距离隔开,引导滚动体在正确的轨道上运动,改善轴承内部载荷分配和润滑性能。
在推力轴承中、与轴紧配合并一起旋转的称为轴圈(或紧圈)、与轴承座孔或机械部件壳体配合起支撑作用的称为座圈(或活圈)。
第三节轴承标准外形尺寸及常用术语一.结构表面名称1.滚道:外圈上供钢球(或滚子)滚动的表面叫外沟(外滚道)。
内圈上供钢球(或滚子)滚动的表面叫内沟(内滚道)内沟、外沟均为工作表面。
2.内径和外径:内圈内孔表面的直径叫内径(d);外圈外表面的直径叫外径(D)。
第十六章滚动轴承重要基本概念1.滚动体和内、外圈所受的载荷和应力在滚动轴承正常工作时,滚动体和内外圈滚道均受变载荷和变应力。
其中,滚动体和转动套圈承受周期性非稳定脉动循环的变载荷(变接触应力),固定套圈则承受稳定的脉动循环的变载荷(接触应力)。
2.滚动轴承的失效形式滚动轴承的主要失效形式(又称正常失效形式)是滚动体或内外圈滚道上发生疲劳点蚀。
当轴承转速很低(n ≤10r/min)或只慢慢摆动,且静载荷很大时,其失效形式是滚动体或内外圈滚道表面发生塑性变形。
3.滚动轴承的设计准则对于正常转动工作的轴承,进行针对疲劳点蚀的寿命计算。
对于转速很低(n ≤ 10r/min)或只慢慢摆动的轴承,进行静强度计算。
4.滚动轴承的基本额定寿命基本额定寿命:一批相同的轴承在相同的条件下运转,当其中 10%的轴承发生疲劳点蚀破坏( 90% 的轴承没有发生点蚀)时,轴承转过的总转数L10(单位为106转),或在一定转速下工作的小时数 L10h(单位为小时)。
5.滚动轴承的基本额定动载荷 C是指轴承寿命 L10恰好为 1( 106转)时,轴承所能承受的载荷。
表示轴承的承载能力。
对于向心轴承: C 是纯径向载荷;对于推力轴承: C 是纯轴向载荷;在使用中要注意 C 的3条含义: 90%可靠度、基本额定寿命 106转、 C 的方向。
精选例题与解析例 16-1 一根装有两个斜齿轮的轴由一对代号为 7210AC 的滚动轴承支承。
已知两轮上的轴向力分别为F a1= 3000 N,F a2 = 5000 N ,方向如图。
轴承所受径向力 R1= 8000 N,R2 = 12000 N 。
冲击载荷系数 f d = 1,其它参数见附表。
求两轴承的当量动载荷P1、P2。
例11-1 图1S A/R ≤ e A/R>e e 0.68RX Y X Y0.681 0 0.41 0.87解: 1.求内部派生轴向力 S 1、 S 2的大小方向 S 1 = 0.68R 1 = 0.68×8000 = 5440 NS 2 = 0.68R 2 = 0.68×12000 = 8160 N ,方向如图所示。
滚动轴承润滑方法及步骤滚动轴承既有滚动摩擦也有滑动摩擦。
滑动摩擦是由于滚动轴承在表面曲线上的偏差和负载下轴承变形造成的。
随着速度和负荷的增加,滚动轴承的滑动摩擦增大。
为了减少摩擦、磨损、降低温升、噪声,防止轴承和部件生锈,采用合理的润滑方式和正确地选用润滑剂,适宜地控制润滑剂数量对提高轴承寿命非常重要滚动轴承既有滚动摩擦也有滑动摩擦。
滑动摩擦是由于滚动轴承在表面曲线上的偏差和负载下轴承变形造成的。
随着速度和负荷的增加,滚动轴承的滑动摩擦增大。
为了减少摩擦、磨损、降低温升、噪声,防止轴承和部件生锈,采用合理的润滑方式和正确地选用润滑剂,适宜地控制润滑剂数量对提高轴承寿命非常重要润滑的目的滚动轴承的润滑目的是为了减少轴承内部摩擦及磨损,防止烧粘,其润滑效果如下:1)减少摩擦及磨损在构成轴承的套圈、滚动体及保持架的相互接触部分,防止金属接触,减少摩擦、磨损。
2)延长疲劳寿命轴承的滚动体疲劳寿命,在旋转中,滚动接触面润滑良好,则延长。
相反地,油粘度低,润滑油膜厚度不好,则缩短。
3)排除摩擦热、冷却循环给油法等可以用油排出由摩擦产生的热量,或由外部传来的热,起到冷却的作用。
防止轴承过热,防止润滑油自身老化。
4)其它也有防止异物侵入轴承内部,或防止生锈、腐蚀的效果。
2、滚动轴承对润滑剂的要求2.1、对润滑剂的基本要求通常对润滑剂有如下各项基本要求:A、具有足够的润滑作用,即能降低轴承的摩擦并抑制轴承中有害的磨损过程,摩擦阻力要小,抗磨能力要大。
B、防止轴承发生锈蚀,本身也不致引起轴承组成零件(如铜保持架、橡胶密封件等)的腐蚀、变质或变形。
C、能在规定的工作温度上限和下限的范围内,始终保持必要的润滑性能,化学成分稳定,粘度变化不大。
D、在规定工作转速的上限和下限的范围内,都能建立起足够厚的油膜;本身清洁,不含杂质,消泡性良好。
E、在要求的工作期限内或库存期限内,物理性能和化学性能足够稳定,不致产生影响使用的品质降低。
滚动轴承的摩擦系数与润滑一般条件稳定旋转摩擦系数参考值所示滑动轴承一般0.010.020.10.2各类轴承摩擦系数轴承型式摩擦系数.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(M:摩擦力矩,mN.m;u:摩擦系数,表1;P:轴承负荷,N;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下所示。
对于滑动轴承,一般u=0.01-0.02,有时也达0.1-0.2。
复合轴承摩擦系数:0.03~0.18轴承型式摩擦系数uxx球轴承0.0010-0.0015角接触球轴承0.0012-0.0020调心球轴承0.0008-0.0012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0.0020-0.00254、滚动轴承润滑方式的选择滚动轴承是一种重要的机械元件,一台机械设备的性能能否充分发挥出来要取决于轴承的润滑是否适当,可以说,润滑是保证轴承正常运转的必要条件,它对于提高轴承的承载能力和使用寿命起着重要作用。
不论采用何种润滑形式,润滑在滚动轴承中都能起到如下作用:(1)减少金属间的摩擦,减缓其磨损。
(2)油膜的形成增大接触面积,减小接触应力。
(3)确保滚动轴承能在高频接触应力下,长时间地正常运转,延长疲劳寿命,(4)消除摩擦热,降低轴承工作表面温度,防止烧伤。
(5)起防尘、防锈、防蚀作用。
因此,正确地润滑对滚动轴承的正常运转非常重要。
滚动轴承的润滑设计的内容主要包括:合理的润滑方法的确定,润滑剂的正确选用,润滑剂用量的定量汁算及换油周期的确定。
滚动轴承润滑一般可以根据使用的润滑剂种类分为油润滑、脂润滑和和固体润滑三大类。
轴承的常用的润滑方式轴承的润滑是为了使轴承能够正常地运转,避免滚道与滚动体表面的直接接触,减少轴承内部的摩擦和磨损,延长轴承的使用寿命,增强轴承的性能,同时也能防止因异物侵入轴承内部而导致生锈和腐蚀。
本文介绍轴承常用的11种润滑方法,希望对你的工作和学习有所帮助。
一、手动润滑这是最原始的方法,在轴承的润滑油不足的情况下,用加油器供油。
但是这种方法难以保持油量一定,因疏忽忘记加油的危险较大,通常只用于轻载、低速或间歇运动的场合,最好操作的时候,在加油孔上设置防尘盖或球阀,并用毛毡、棉、毛等作过滤装置。
二、滴点润滑通常用于圆周速度小于4~5m/s的轻载和中载轴承,从容器经孔、针、阀等供给大致为定量的润滑油,最经典的是滴油油杯,滴油量随润滑油粘度、轴承间隙和供油孔位置不同有显著变化。
三、油环润滑靠挂在轴上并能旋转的环将油池的润滑油带到轴承中(仅能用于卧轴的润滑方法),适用于轴径大于50mm的中速和高速轴承,油环最好是无缝的,轴承宽径比小于2时,可只用一个油环,否则需用两个油环。
四、油绳润滑依靠油绳的毛细管和虹吸作用将油杯中的润滑油引到轴承中,主要用于圆周速度小于4~5m/s的轻载和中载轴承,另外油绳在整个过程中能起到过滤的作用。
五、油垫润滑利用油垫的毛细管作用,将油池中的润滑油涂到轴径表面,此方法能使摩擦表面经常保持清洁,但尘埃也会堵塞毛细孔造成供油不足。
油垫润滑的供油量通常只有油润滑的1/20。
六、油浴润滑这种润滑方法是将轴承的一部分浸入润滑油中,常用于竖轴的推力轴承,而不宜用于卧轴的径向轴承。
七、飞溅润滑依靠油箱中旋转件的拍击而飞溅起来的润滑油供给轴承,适用于较高速度的轴承。
八、喷雾润滑将润滑油雾化之后喷在摩擦表面的润滑方法,适用于高速轴承。
九、压力供油润滑靠润滑泵的压力向轴承供油,将从轴承流出的润滑油回收到油池以便循环使用,是供油量最多且最稳定的润滑方法,适用于高速、重载、重要的滑动轴承。
十、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。
机械设计(2)模拟试卷及参考答案一、是非题(对的用“√”表示,错的用“×”表示,每小题1分,共10分)1.在链传动设计中,链节数一般选奇数为宜。
(×)2.在蜗杆传动中,当量摩擦系数随齿面相对滑动速度的增大而增大。
(×)3.单万向联轴器的从动轴角速度不均匀,改用双万向联轴器后,从动轴的角速度即可变为均匀。
(×)4.为了提高轴的刚度,轴的材料可以采用合金钢来代替碳素钢。
(×)5.在蜗杆传动中,蜗杆头数越多,则蜗杆传动的效率就越高。
(√)6.齿式联轴器是一种无弹性元件的挠性联轴器,它对轴的安装精度要求不高,允许有一定的偏移量。
(√)7.滚动轴承的静强度安全系数S0只能大于1。
(×)8.动压滑动轴承热平衡计算时,若进油温度t i<35℃,则说明轴承发热不严重。
(×)9.滚动轴承轴向预紧的主要目的是为了提高轴承的承载能力。
(×)10.在滑动轴承设计中,适当选用较大的宽径比会提高承载能力。
(√)11.在带、链两级传动中,宜将带传动放在高速级。
(√)12.在链传动中,张紧轮宜安装在靠近主动轮的松边外侧上。
(√)13.在蜗杆传动中,中心距a = (d2+d1)/2 = m(z1+z2)/2。
(×)14.在工作时只承受弯矩而不承受转矩的轴,其工作应力一定是对称循环变应力。
(×)15.选择联轴器规格型号时的主要依据之一是:T ca<[T]。
(√)16.在不完全液体润滑滑动轴承设计中,限制pv值的主要目的是限制轴承的温升。
(√)17.滚动球轴承在工作时滚动体上某一点的载荷及应力均呈周期性的不稳定变化。
(√)18.毡圈密封装置的毡圈及轴承盖上的装毡圈槽都是矩形截面,目的是为了得到较好密封效(×)19.刚性联轴器在安装时要求两轴严格对中,而挠性联轴器在安装时可以不考虑对中问题。
(×)20.为了增加油膜压力,液体动力润滑的向心滑动轴承中,一般油槽应开在承载区。
轴承的5种润滑方法在高速、高温的条件下,轴承的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:1. 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。
2 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。
3. 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。
4. 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。
5. 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。
(运转世界大国龙腾龙出东方腾达天下龙腾三类调心滚子轴承刘兴邦 C E MB MA)机床主轴轴承的润滑方式与安装步骤机床主轴轴承是精密机床及类似设备的主轴轴承,它对保证精密机床的工作精度和使用性能。
主轴轴承的正确配置是指轴承类型的组合和前后轴承的布置,不同的配置就决定了机床主轴不同的负荷能力、运转速度、刚度、温升和使用寿命。
尤其是对刚度和温升的影响更为显著,所以应根据机床工作特性的要求合理地配置主轴轴承。
轴承的润滑与密封长寿命轴承的润滑与密封为了保证轴承的长寿命,选用油润滑法比选用脂润滑法来得可靠,只要油品选择恰当,经过很好过滤,供油适量,定期检验并及时更换,要点是保证膜糙比λ入大于1和尽可能接近4,便可达到目标。
脂润滑一般有油膜不均匀和贫油现象,润滑性能比油欠稳定,同时必须要求脂本身的寿命长,而一般润滑脂的寿命比大多数情况下滚动轴承的疲劳寿命低得多。
国外某些品种的长寿命润滑脂,只要薄薄一层均匀地附着于轴承的滚动表面,可在例如镗床主轴等部件中工作10年以上而保持卓越的润滑性能,这样的润滑脂国内也在研制。
在不适于采用油润滑的场合,宜采用品质好的脂,选择适当的加脂量和换脂周期。
由于脂寿命的离散性较大,换脂周期应经严密监控并长期积累实际经验后加以确定。
在较好的环境条件下,采用合适的密封,优质脂也能维持很长时间的润滑作用,只要轴承寿命要求不是太长,也可能一次填脂而此后不需补充加脂,但对此情况要审慎从事。
密封可以防止润滑剂流失和污物进入轴承,从而保持轴承的润滑作用和洁净程度而有利于达到长寿命,但是也要考虑密封结构的简繁、费用、密封的有效程度和有效期,根据环境条件和要求的轴承的寿命来合理加以选择,同时要注意到密封件使用恰当,可带来极大好处;密封件使用不当,则效果不大。
例如接触式密封的密封件在高速下发热并较快磨损而失去密封作用,磨损生成物又污染轴承;非接触式密封在密封件两侧有压力差(气压或油压)时,防尘或尽封油效果就会变差。
在润滑剂中适当添加极压剂、抗磨剂等也能提高轴承的使用寿命。
轧机轴承工作性能能否得以有效利用,相当大的程度取决于润滑情况,润滑剂被称为“轴承的第五大零部件”。
轧机轴承的损坏原因40%以上是润滑不良造成的,所以要降低轧机轴承消耗,就必须选用适宜于使用条件的润滑方法和优质润滑剂,还要设计安装防止水和氧化皮等异物侵入的可靠密封装置。
目前轧机轴承主要采用脂润滑和油气润滑。
现大多厂家是使用简便易行的脂润滑方式润滑,如有可能采取油气润滑技术,可以使轧机轴承处于比较理想的润滑条件下工作,会大幅度降低轴承消耗。
轴承润滑的方式及知识总结一、润滑的目的滚动轴承润滑的目的足减少轴承内部的摩擦及摩损,防止咬粘、其润滑作用如下。
(1)减少摩擦及摩损。
防止轴承套圈、滚动体及保持架相互接触部分产生直接金属接触,减少序擦、摩损。
(2)延长疲劳寿命。
轴承的滚动疲劳寿命,在运转中,若滚动接触面润滑良好,则会延长。
相反地,润滑油粘度低,润滑油膜厚度小足的,则缩短。
(3)摩擦热的排出与冷却。
对于循环供油法等,摩擦产生的热量可以用油排出,或外部传来的热量,冷却。
防止轴承过热,防止润滑油本身的劣化。
(4)其他。
防止异物侵入轴承内部,防止生锈或腐蚀。
二、润滑的方法轴承的润滑方法,分为脂润滑和油润滑。
为了充分发挥轴承性能,首先要根据工况、使用目的等选择合适润滑方法。
只考虑润滑,油润滑占优势。
但是,脂润滑可以简化轴承外围结构。
脂润滑和油润滑的利弊比较,如表12.1所示。
1、脂润滑(1)轴承座内润滑脂的填充量轴承座内润滑脂的填充量,根据轴承转速,轴承座构造、空问容积、润滑脂牌号、使用环境的气体而异。
小允许温度上升的机床主轴用轴承等,要少填充润滑脂,一般大致标准如下。
首先,将润滑脂填满轴承内部,此时,保持架引导而也要塞进润滑脂。
然后,对轴承座内部轴及轴承之外的空问容积按以下量填充润滑脂。
1/2~2/3(极限转速低50%旋转的情况)1/3~1/2(极限转速高50%旋转的情况)(2)润滑脂的补充一般,填充一次润滑脂,可以长时间不必补充。
但是,有的使用条件,需要时常补充或更换润滑脂。
因此轴承座的设计也要考虑到这一点。
补充间隔短的情况下,要在轴承座的适当位置上,设计加脂口和排出口。
以便更换劣化的润滑脂。
比如:用扇形润滑脂补充板将补充润滑脂侧的轴承座空间分成几处,只一处填满之后就可流进轴承内部。
从轴承内部挤出的润滑脂,由润滑脂阀排出轴承座外(图12.1)。
不使用润滑脂阀的情况下,将排出侧的轴承座空间加大,陈旧的润滑脂积存在这里,定期拆下外罩取出。
(3)润滑脂的补充间隔即使优质润滑脂,经过一段时间使用,其性能也会劣化导致润滑性能降低。
滚动轴承基础知识我国滚动轴承工业的发展概况什么是轴承:轴承是支撑轴或其它旋转件的零件。
它引导旋转运动并承受传递给支架的负荷。
滚动轴承与滑动轴承比较,由于其尺寸已经国际标准化,并且具有互换性好、维修方便、便于专业化大生产等特点,目前已发展成为现代化机械的重要精密配件之一,广泛的应用于汽车、拖拉机、机车车辆、船舶、飞机、雷达、机床、电机以及各种矿山、冶金、石化、轻纺、工程、地质、农机等机械、仪器仪表上。
特别值得一提的是我国发射的神州五号载人飞船上,使用哈轴生产的九套轴承,哈轴的副总工程师、研究所所长等都参加了神州五号载人飞船发射成功的庆功、总结、表彰大会。
我国的滚动轴承工业是解放后才建立并发展起来的,新中国成立以前,全国仅在瓦房店有一家轴承制造厂,其他在上海、沈阳、天津、长治等地仅有一些简陋的轴承修造点,大多数是手工作坊式的轴承修理厂,连最普通的球轴承都不能独立、完整的生产。
新中国成立后,1950年抗美援朝,由于战备的需要,瓦房店轴承厂部分人员和设备搬迁到哈尔滨,建立了我国第二个轴承厂——哈尔滨轴承厂。
在第一个五年计划期间,瓦房店轴承厂和哈尔滨轴承厂的部分人员和设备又搬迁到洛阳,新建了我国第三个轴承厂——洛阳轴承厂。
从此我国有了三个大型的轴承企业,初步形成了我国轴承工业的基础。
随着国民经济的发展和改革开放,先后在各省、市、自治区又建立了五十多个大中型主要生产厂家,再加上一些地方发展的小型企业全国已有轴承生产厂点近千个,基本上形成了我国轴承工业的生产体系。
目前,我国各类轴承的总产量已超过五亿套,已能生产近四百种结构,一千多个尺寸系列,五千多个基本型号,两万多个品种,精度等级为P0、P6、P5、P4、P2的轴承。
其中包括内径为0.6㎜的微型轴承;外径达5000㎜、重量达9.5T的特大型轴承;套圈最1小壁厚为0.275㎜的薄壁柔性轴承以及高温、低温、高速、高真空、耐腐蚀、耐辐射等特殊工作条件下的轴承。
有力的促进了国民经济的建设和国防工业的发展。
简述滚动轴承的摩擦及润滑摘要:轴承是各类机械设备的重要基础零部件,它的精度、性能、寿命和可靠性对主机的精度、性能、寿命和可靠性起着决定性的作用。
而润滑对轴承的运转和寿命有着极为重要的影响。
在生产实践中,为了使轴承很好地发挥机能,首选要对摩擦副润滑进行分析,要选择适合使用条件、使用目的的润滑方法。
关健词:设备轴承摩擦润滑润滑是人们向摩擦作斗争的一种手段,是把一种具有润滑性能的物质加到机件摩擦面上,以达到降低摩擦和减小摩损的目的。
一般来讲,在摩擦副之间加入某种物质,用来控制摩擦、降低磨损,以达到延长使用寿命。
能起到减低接触面间的摩擦阻力的物质都叫润滑剂。
润滑对机械设备的正常运转起着重要的保护作用。
为了保证机械设备高效经济运行,提高设备综合运转率,本文对机械设备中重要的零部件之一的滚动轴承的摩擦及润滑进行了简要论述。
一、滚动轴承运转时的摩擦(一)滚动摩擦滚动轴承运转时的滚动摩擦。
当受到垂直径向载荷后,滚动体和内、外座圈之间在受载的一端紧密接触。
从理论上讲,当轴颈带动内座圈旋转时,滚动体在内座圈的带动下,作纯滚动产生的摩擦就是滚动轴承运转时的滚动摩擦。
此时在内、外座圈与滚动体接触处的线速度相等。
而且都是采用过热处理淬硬的轴承钢加工出的,滚动摩擦系数很小,因此克服纯滚动的滚动摩擦阻力矩是很小的。
随着轴承载荷的增加,滚动体所承受载荷的接触面积变小。
所以每个瞬时都处于很高接触应力和高转速下工作。
这样加入任何黏度的润滑油,都将受到高接触应力的压挤作用,油的黏度必然发生变化,同时两摩擦接触表面就要发生弹性变形,只要润滑油膜具有足够的强度,流动轴承就能处于良好的润滑状态。
这实际上就是人们常说的弹性流体润滑状态。
可见在高接触应力的压挤下,所加入的任何黏度的油品,其黏度都要发生变化。
对于滚动轴承润滑,油的黏度已不起主要作用。
为此对润滑油的黏度要求就不是十分严格了。
(二)滚动轴承运转时的滑动摩擦包括滚动体与保持架之间的滑动摩擦和非承载滚动体与座圈之间的滑动摩擦。
轴承润滑的几种方式一、手动润滑这是最原始的方法,在轴承的润滑油不足的情况下,用加油器供油。
但是这种方法难以保持油量一定,因疏忽忘记加油的危险较大,通常只用于轻载、低速或间歇运动的场合,最好操作的时候,在加油孔上设置防尘盖或球阀,并用毛毡、棉、毛等作过滤装置。
二、滴点润滑通常用于圆周速度小于4~5m/s的轻载和中载轴承,从容器经孔、针、阀等供给大致为定量的润滑油,最经典的是滴油油杯,滴油量随润滑油粘度、轴承间隙和供油孔位置不同有显著变化。
三、油环润滑靠挂在轴上并能旋转的环将油池的润滑油带到轴承中(仅能用于卧轴的润滑方法),适用于轴径大于50mm的中速和高速轴承,油环最好是无缝的,轴承宽径比小于2时,可只用一个油环,否则需用两个油环。
四、油绳润滑依靠油绳的毛细管和虹吸作用将油杯中的润滑油引到轴承中,主要用于圆周速度小于4~5m/s的轻载和中载轴承,另外油绳在整个过程中能起到过滤的作用。
五、油垫润滑利用油垫的毛细管作用,将油池中的润滑油涂到轴径表面,此方法能使摩擦表面经常保持清洁,但尘埃也会堵塞毛细孔造成供油不足。
油垫润滑的供油量通常只有油润滑的1/20。
六、油浴润滑这种润滑方法是将轴承的一部分浸入润滑油中,常用于竖轴的推力轴承,而不宜用于卧轴的径向轴承。
七、飞溅润滑依靠油箱中旋转件的拍击而飞溅起来的润滑油供给轴承,适用于较高速度的轴承。
八、喷雾润滑将润滑油雾化之后喷在摩擦表面的润滑方法,适用于高速轴承。
九、压力供油润滑靠润滑泵的压力向轴承供油,将从轴承流出的润滑油回收到油池以便循环使用,是供油量最多且最稳定的润滑方法,适用于高速、重载、重要的滑动轴承。
十、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。
十一、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。
当轴承高速旋转时,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。
四)喷油润滑
当轴承在低--中载荷高速运转时,滚动体和保持架也以相当高的转速旋转而使轴承周围形成空气涡流。
为确保有足够量的润滑油供给高速运转的轴承,必须从轴承一端用高压喷射的方法将润滑油喷至轴承内并对轴承实施润滑,润滑后油液再由另一端重新流入油箱。
采用此种方法且为了有效地进行润滑轴承,应注意使高压喷嘴的位置位于内圈和保持架中心之间,润滑油的喷射速度应不低于
15m/s且油直接注入轴承。
五)油气润滑
当轴承处于高速、高温和重载荷下工作时,用压缩空气及少量的润滑油混合形成油雾喷射到各运转的轴承中。
采用该方法与其他润滑方式相比可使其运行温度最低,故允许轴承的转速可达最高。
高压气流既可用来冷却轴承,还可有效地防止杂质侵入。
以上几种润滑方式是轴承的油润滑,为了保证对轴承的润滑始终维持在良好状态下,采用油润滑时应定期更换润滑油,更换周期视润滑方式的不同而异。
油浴润滑时只要运行温度不超过50℃,并且没有污染现象发生,一般一年换一次即可。
但随着温度的升高,更换周期相应缩短,如运行温度达100℃时,必须每三个月换一次油。
采用循环油润滑时,应视机油的循环快慢及机油是否经过冷却而定,其换油周期只能通过试验运转对机油定期检查,视油是否有污染和氧化现象而定。
采用此方法润滑时,设备保养和更换润滑剂方便但润滑装置复杂,密封困难,且机油属一次性使用,不存在更换问题。
二、脂润滑
脂润滑不需要特殊的供油系统,具有密封装置简易、维修费用低以及润滑脂成本较低等优点,在低速、中速、中温运转的轴承中使用很普遍。
特别是近年来抗磨添加剂的问世及不断发展,提高了脂的润滑性能,使脂润滑得到了更广泛的应用。
最常用的润滑脂有钙基润滑脂、锂基润滑脂、铝基润滑脂和二硫化钼润滑脂等。
不同的润滑脂在物理机械性能及适应温度等方面存在较大的差异。
应根据不同的工况条件选择适当的润滑脂种类以满足其使用要求。
一般情况下,轴承在出厂时已内装有某种基类润滑脂,如用户对润滑脂的要求有变化,可与具体的生产厂家直接联系进行针对性的生产。
在实际生产中进行润滑脂的选择时,主要应按工作温度、轴承负荷和转速三个方面进行考虑。
一)按工作温度选择
由于润滑脂的粘度与温度关系甚密,一般润滑脂的粘度对球轴承不应低于13mm2/s,对滚子轴承不应低于20mm2/s。
在具体选择润滑脂时,应重点考虑润滑脂的滴点、针入度和低温性能。
一般轴承的工作温度须低于润滑脂滴点10~20℃。
当选用合成润滑脂时,其工作温度应低于滴点温度20~30℃。
具体温度下润滑脂的选择原则有以下三点:
1)工作温度在50~70℃时,多采用双脂或者硅油等合成润滑油稠化的润滑脂。
2)工作温度在70℃以内的低转速主轴中,多采用钠基润滑脂;中速时选用铝基脂;高速时选用锂基润滑脂或特种润滑脂。
3)工作温度在15℃以内时,可选用高粘度矿物油稠化的润滑脂,也可采用硅油稠化的锂基润滑脂。
二)按轴承负荷选择
轴承的负荷越大,润滑脂的粘度亦应越高,即选用针入度小的润滑脂类型,以保证在负荷作用下在接触面间有效地形成润滑油膜。
随着轴承负荷的递减,选用润滑脂的粘度也应随之降低。
三)按轴承工作转速选用
由于轴承的转速越高,套圈、滚动体和保持架运动中引起的摩擦发热也大,故使不同轴承类型的dn值(d为滚动轴承内径,单位mm;n为轴承转速,单位r/min 表示轴承的速度大小)限制在某一特定范围内,对深沟球轴承、调心球轴承和角接触球轴承为160000;圆柱滚子轴承为120000;圆锥滚子轴承为100000;调心滚子轴承为80000;推力球轴承为40000。
由于轴承使用场合的特殊需要,还应按不同润滑脂所具有的其它性能进行选用,如在潮湿或水分较多的工况条件下,钙剂脂因不易溶于水应为首选对象,钠基脂易溶于水则应在干燥和水分少的环境条件下使用。
因此,轴承润滑脂的选择,应该满足由工作的具体生产条件来决定润滑脂类型的原则。
三、固体润滑
如果使用油润滑和脂润滑达不到轴承所要求的润滑条件,或无法满足特定的工作条件时,则可以使用固体润滑剂,或设法提高轴承自身的润滑性能。
在满足使用条件下,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、高压、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(下转69页)(上接68页)有一定效果。
综上所述,轴承润滑方式的选择应是一个综合性的判断过程,要做出对轴承的合理润滑,必须从机械结构、轴承安装的部位、轴承承受载荷的轻重以及具体生产环境等各种因素进行综合考虑。
当然,随着科学技术的不断发展以及新型材料和制造工艺的推陈出新,利用润滑来防止机械零件的失效定是一个不断发展与改良的课题,也应该是广大科技工作者以及机械行业从业者们共同思考的问题。