含油轴承的设计资料
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电风扇含油轴承结构
电风扇含油轴承结构是一种使用油脂或润滑油来润滑轴承的结构设计,主要由以下几个部分组成:
1. 轴:电风扇的中心轴,通常由金属材料制成,用于支撑扇叶并传递动力。
2. 扇叶:轴承连接在扇叶上,通过轴的旋转产生气流。
3. 轴承:轴承通常由内圈、外圈、滚动体和保持架等组成。
内圈连接在轴上,外圈固定在风扇壳体上,并通过滚动体使轴与风扇壳体之间能够旋转。
4. 油封:油封用于防止润滑油或油脂渗漏,并阻止外部杂质进入轴承内部。
5. 润滑油或油脂:轴承内部通过添加一定量的润滑油或油脂来减少摩擦和磨损,提高轴承寿命。
这种含油轴承结构能够有效降低轴承的摩擦和磨损,使电风扇更加静音,寿命更长。
然而,随着时间的推移,轴承内的润滑油或油脂会逐渐减少,需要定期添加或更换。
含油轴承(porous bearing)含油轴承,即多孔质轴承(Porous Bearing),以金属粉末为主要原料,用粉末冶金法制作的烧结体,其本来就是多孔质的,而且具有在制造过程中可较自由调节孔隙的数量、大小、形状及分布等技术上的优点。
利用烧结体的多孔性,使之含浸10%~40%(体积分数)润滑油,于自行供油状态下使用。
运转时,轴承温度升高,由于油的膨胀系数比金属大,因而自动进入滑动表面以润滑轴承,停止工作时油又随温度下降被吸回孔隙。
含油轴承是使用滑动摩擦的套筒轴承,使用润滑油作为润滑剂和减阻剂,初期使用时运行噪音低,制造成本也低,但是这种轴承磨损严重,寿命较滚珠轴承有很大差距。
这种轴承使用时间一长,由于油封的原因(电脑散热器产品都不可能使用高档油封,一般也就是普通的纸油封),润滑油会逐渐挥发,而且灰尘也会进入轴承,从而引起风扇转速变慢,噪音增大等问题,严重的还会因为轴承磨损造成风扇偏心引发剧烈震动。
出现这些现象,要么打开油封加油,要么就只有淘汰另购新风扇。
特点:具有成本低、能吸振、噪声小、在较长工作时间内不用加润滑油等特点,特别适用于不易润滑或不允许油脏污的工作环境。
孔隙度是含油轴承的一个重要参数。
在高速、轻载下工作的含油轴承要求含油量多,孔隙度宜高;在低速、载荷较大下工作的含油轴承要求强度高,孔隙度宜低。
这种轴承发明于20世纪初,因其制造成本低、使用方便,得到了广泛应用,已成为汽车、家电、音响设备、办公设备、农业机械、精密机械等各种工业制品发展不可或缺的一类基础零件。
工作原理利用材质的多孔特性或与润滑油的亲和特性,在轴瓦安装使用前,使润滑油浸润轴瓦材料,轴承工作期间可以不加或较长时间不加润滑油,这种轴承称为含油轴承。
含油轴承在非运转状态,润滑油充满其孔隙,运转时,轴回转因摩擦而发热,轴瓦热膨胀使孔隙减小,于是,润滑油溢出,进入轴承间隙。
当轴停止转动后,轴瓦冷却,孔隙恢复,润滑油又被吸回孔隙。
资料1有关油的选择方法1.油的分类矿物油(石蜡系、石油质系)合成油(脂、聚·烯、热固型醇树脂、双脂、氟素油、矽素)动植物油(蓖麻子油、菜子油、鲸鱼油)2.选择油时之注意点(1)一定明确指出轴承之使用温度范围(2)确认是否为低摩擦系数之轴承?(3)确认负荷之大小?(4)是否油膜之形成不易?(5)轴承材质中的Zn、Pb与油之反应性如何?(6)含浸油与轴承回转之轴承座材质。
(7)轴转速之大小?3.上述第二项问题与油性质之关系关于第2-1项:室外使用的汽车零件以及电气制品,当寒冷时油的流动性,炎热时油粘度下降,寿命以及该温度下,油之线膨涨系数变化。
(流动性、粘度指数、线膨涨系数)关于第2-2项:便如电池之能源时,电流之消耗不同以及音量的问题。
(油之摩擦系数、油性之有无)关于第2-3项:高负荷时高粘度,低负荷时为低粘度。
(粘度及油膜之强度)关于第2-4项:不平衡之负荷、断续运转、振动。
(极压性、油性、油膜强度)关于第2-5项:各种基础油以及添加剂和金属之亲和性。
(反应性)关于第2-6项:各种基础油以及添加剂和树脂之亲和性。
(反应性)关于第2-7项:在流体力学上,制品与轴之间的损耗。
(粘度、粘着性)4.油之一般性质(基础油)矿物油便宜;不易侵犯树脂;对金属安定;多种粘度;低粘度指数;高流动点。
合成油价贵;对於树脂金属要注意;粘度之范围窄;高粘度指数;低流动点。
动植物油强油性;虽有摩擦,同傍晚的腐蚀不适於长寿命用。
5.一般适用的油关于第2-1项:进行耐热温度与流动点之确认参照PORITE所荐之油一览表。
关于第2-3项:高负荷时用粘度的油MAX.130 CST左右,低负荷用MIM.32CST左右就可以,参考Porite所扒荐之油一览表。
关于第2-4项:PSL-4、PSL-5关于第2-5项:对Zn、Pb不适合的油腔滑调品(对Zn可抗阴),以Diester系PSL-1、PSL-2、PSL-7、PSL-10。
含油轴承(porous bearing)含油轴承,即多孔质轴承(Porous Bearing),以金属粉末为主要原料,用粉末冶金法制作的烧结体,其本来就是多孔质的,而且具有在制造过程中可较自由调节孔隙的数量、大小、形状及分布等技术上的优点。
利用烧结体的多孔性,使之含浸10%~40%(体积分数)润滑油,于自行供油状态下使用。
运转时,轴承温度升高,由于油的膨胀系数比金属大,因而自动进入滑动表面以润滑轴承,停止工作时油又随温度下降被吸回孔隙。
含油轴承是使用滑动摩擦的套筒轴承,使用润滑油作为润滑剂和减阻剂,初期使用时运行噪音低,制造成本也低,但是这种轴承磨损严重,寿命较滚珠轴承有很大差距。
这种轴承使用时间一长,由于油封的原因(电脑散热器产品都不可能使用高档油封,一般也就是普通的纸油封),润滑油会逐渐挥发,而且灰尘也会进入轴承,从而引起风扇转速变慢,噪音增大等问题,严重的还会因为轴承磨损造成风扇偏心引发剧烈震动。
出现这些现象,要么打开油封加油,要么就只有淘汰另购新风扇。
特点:具有成本低、能吸振、噪声小、在较长工作时间内不用加润滑油等特点,特别适用于不易润滑或不允许油脏污的工作环境。
孔隙度是含油轴承的一个重要参数。
在高速、轻载下工作的含油轴承要求含油量多,孔隙度宜高;在低速、载荷较大下工作的含油轴承要求强度高,孔隙度宜低。
这种轴承发明于20世纪初,因其制造成本低、使用方便,得到了广泛应用,已成为汽车、家电、音响设备、办公设备、农业机械、精密机械等各种工业制品发展不可或缺的一类基础零件。
工作原理利用材质的多孔特性或与润滑油的亲和特性,在轴瓦安装使用前,使润滑油浸润轴瓦材料,轴承工作期间可以不加或较长时间不加润滑油,这种轴承称为含油轴承。
含油轴承在非运转状态,润滑油充满其孔隙,运转时,轴回转因摩擦而发热,轴瓦热膨胀使孔隙减小,于是,润滑油溢出,进入轴承间隙。
当轴停止转动后,轴瓦冷却,孔隙恢复,润滑油又被吸回孔隙。
资料1有关油的选择方法
1.油的分类
矿物油(石蜡系、石油质系)
合成油(脂、聚·烯、热固型醇树脂、双脂、氟素油、矽素)
动植物油(蓖麻子油、菜子油、鲸鱼油)
2.选择油时之注意点
(1)一定明确指出轴承之使用温度范围
(2)确认是否为低摩擦系数之轴承?
(3)确认负荷之大小?
(4)是否油膜之形成不易?
(5)轴承材质中的Zn、Pb与油之反应性如何?
(6)含浸油与轴承回转之轴承座材质。
(7)轴转速之大小?
3.上述第二项问题与油性质之关系
关于第2-1项:室外使用的汽车零件以及电气制品,当寒冷时油的流动性,炎热时油粘度下降,寿命以及该温度下,油之线膨涨系数变化。
(流动性、粘度指数、线膨涨系数)
关于第2-2项:便如电池之能源时,电流之消耗不同以及音量的问题。
(油之摩擦系数、油性之有无)关于第2-3项:高负荷时高粘度,低负荷时为低粘度。
(粘度及油膜之强度)
关于第2-4项:不平衡之负荷、断续运转、振动。
(极压性、油性、油膜强度)
关于第2-5项:各种基础油以及添加剂和金属之亲和性。
(反应性)
关于第2-6项:各种基础油以及添加剂和树脂之亲和性。
(反应性)
关于第2-7项:在流体力学上,制品与轴之间的损耗。
(粘度、粘着性)
4.油之一般性质(基础油)
矿物油便宜;不易侵犯树脂;对金属安定;多种粘度;低粘度指数;高流动点。
合成油价贵;对於树脂金属要注意;粘度之范围窄;高粘度指数;低流动点。
动植物油强油性;虽有摩擦,同傍晚的腐蚀不适於长寿命用。
5.一般适用的油
关于第2-1项:进行耐热温度与流动点之确认参照PORITE所荐之油一览表。
关于第2-3项:高负荷时用粘度的油MAX.130 CST左右,低负荷用MIM.32CST左右就可以,参考Porite所扒荐之油一览表。
关于第2-4项:PSL-4、PSL-5
关于第2-5项:对Zn、Pb不适合的油腔滑调品(对Zn可抗阴),以Diester系PSL-1、PSL-2、PSL-7、PSL-10。
关于第2-6项:同上记
关于第2-7项:与第2-2项相同,仅於小负荷制品。
※资料2.异常摩耗发生原因
1.在含油轴承所代表之摩耗如下所述:
1-1.凝着摩耗:摩耗接触面的轴与轴承之一部分凝着,较弱金属被剪断,时间经过后,产生很大之摩耗1-2.磨料摩耗:摺动部硬质侧之凹凸突起会将软质侧刮起产生摩耗。
1-3.微动摩耗:同於转子以及负荷之不均衡,轴撞击轴承之内径面产生之摩耗。
2.含油轴承摩耗之机构:
资料5.马达噪音之原因与对策噪音产生
资料6.使油流出增大之要因
1.增加它的通气度
2.在一定的密度下,提高它的压环强度
3.在一定的密度下,提高它的材质硬度
4.增加它的回转数
5.发热或运转温度升高
6.单元内外之压力分布不均衡
7.振动特别是像离心力一样有一定周期之大振动
8.安装时的心不一样(单边接触)
9.PV值变大(P 值固定,V值增加)
10.含浸油之粘性降低
11.运转间隙变大(空气卷入量)
12.轴承长度变短
13.真圆度、斜度变大
14.Marangoin效果(油从热的一方向背信弃冷的一方流动)15.油之湿润性佳,易飞散
16.外部补油机构的毛细管作用
17.制品被封闭,仍有出口空间
18.制品之端面单侧有负压
19.油与制品材制裁之热膨胀系数相差很大
20.在有些情况下会因离心力将油甩掉
21.低硬度的轴
资料7. 关於垫片
1.垫片之种类
聚缩醛、Polislider、铁氟龙、尼龙、SUS板、磷青铜板、铁板、陶瓷、
2.垫片使用时考虑之要点
(1)是连续的抑或断续的附加推力负荷。
(2)推力负荷之大小(含歪斜以及磁气偏芯所生之负荷)
(3)垫片材质与制品材质之亲和性
(4)使用温度范围
(5)油添加剂之种类
(6)油与垫片材制裁之亲和性
(7)垫片之表面粗度、硬度、平面度、振幅
(8)制品端面之表面粗度、硬度、平面度、振幅及是否有切削
(9)垫片之形状
(10)制品端面形状
(11)隔片之振幅以及形状
(12)隔片、垫片、制品之组合中,那一部份要承受推力?又该组合中是否有局部之凸状物?
(13)垫片之推力面於平常状况下是否都在同一位置承受推力?
(14)根据什么理由,推力方向振动时,是否能利用制振片吸收振动?
(15)从垫片之量是否能改变推力方向之负荷?
(16)垫片是否会将油切断?
3.端面之容许负荷
相对含油轴承端面推力方向的容许PV值目标为轴承材料在径向容许PV值之15%左右
通常树脂垫片300~500g/cm2,金属垫片约为3㎏/cm2,硬且表面粗度好的金属垫片为6~7㎏/cm2,又树脂用於低转速,硬垫片用於高转速,但如与此同时第2项所述之条件不同而会有变化时,则有必要以实际测试来确认之。
4.
资料10. 马达回转不均的要因
1.摺动面过长
2.旋转轴的弯曲
3.机壳与部品的调芯性不良
4.部品表面的端面偏芯不佳
5.间隙过大
6.转子的加速方向振动
7.磁铁与转子的转矩
8.油的低摩擦性及油膜强度
9.润滑油的肥皂基长度
10.上下部品的位置关系与负荷方向的关系11.因转轴的整体运动
12.固体润滑剂添加量的适当性。