簡(jiǎn)述滾動(dòng)軸承的摩擦及潤(rùn)滑

1、簡(jiǎn)述滾動(dòng)軸承的摩擦及潤(rùn)滑摘要：軸承是各類機(jī)械設(shè)備的重要基礎(chǔ)零部件，它的精度、性能、壽命和可靠性對(duì)主機(jī)的精度、性能、壽命和可靠性起著決定性的作用。而潤(rùn)滑對(duì)軸承的運(yùn)轉(zhuǎn)和壽命有著極為重要的影響。在生產(chǎn)實(shí)踐中，為了使軸承很好地發(fā)揮機(jī)能，首選要對(duì)摩擦副潤(rùn)滑進(jìn)行分析，要選擇適合使用條件、使用目的的潤(rùn)滑方法。關(guān)健詞：設(shè)備軸承摩擦潤(rùn)滑潤(rùn)滑是人們向摩擦作斗爭(zhēng)的一種手段，是把一種具有潤(rùn)滑性能的物質(zhì)加到機(jī)件摩擦面上，以達(dá)到降低摩擦和減小摩損的目的。一般來講，在摩擦副之間加入某種物質(zhì)，用來控制摩擦、降低磨損，以達(dá)到延長(zhǎng)使用壽命。能起到減低接觸面間的摩擦阻力的物質(zhì)都叫潤(rùn)滑劑。潤(rùn)滑對(duì)機(jī)械設(shè)備的正常運(yùn)轉(zhuǎn)起著重要的保護(hù)作用。

2、為了保證機(jī)械設(shè)備高效經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，提高設(shè)備綜合運(yùn)轉(zhuǎn)率，本文對(duì)機(jī)械設(shè)備中重要的零部件之一的滾動(dòng)軸承的摩擦及潤(rùn)滑進(jìn)行了簡(jiǎn)要論述。一、滾動(dòng)軸承運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的摩擦（一）滾動(dòng)摩擦滾動(dòng)軸承運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的滾動(dòng)摩擦。當(dāng)受到垂直徑向載荷后，滾動(dòng)體和內(nèi)、外座圈之間在受載的一端緊密接觸。從理論上講，當(dāng)軸頸帶動(dòng)內(nèi)座圈旋轉(zhuǎn)時(shí)，滾動(dòng)體在內(nèi)座圈的帶動(dòng)下，作純滾動(dòng)產(chǎn)生的摩擦就是滾動(dòng)軸承運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的滾動(dòng)摩擦。此時(shí)在內(nèi)、外座圈與滾動(dòng)體接觸處的線速度相等。而且都是采用過熱處理淬硬的軸承鋼加工出的，滾動(dòng)摩擦系數(shù)很小，因此克服純滾動(dòng)的滾動(dòng)摩擦阻力矩是很小的。隨著軸承載荷的增加，滾動(dòng)體所承受載荷的接觸面積變小。所以每個(gè)瞬時(shí)都處于很高接觸應(yīng)力和高轉(zhuǎn)速下工作。

3、這樣加入任何黏度的潤(rùn)滑油，都將受到高接觸應(yīng)力的壓擠作用，油的黏度必然發(fā)生變化，同時(shí)兩摩擦接觸表面就要發(fā)生彈性變形，只要潤(rùn)滑油膜具有足夠的強(qiáng)度，流動(dòng)軸承就能處于良好的潤(rùn)滑狀態(tài)。這實(shí)際上就是人們常說的彈性流體潤(rùn)滑狀態(tài)。可見在高接觸應(yīng)力的壓擠下，所加入的任何黏度的油品，其黏度都要發(fā)生變化。對(duì)于滾動(dòng)軸承潤(rùn)滑，油的黏度已不起主要作用。為此對(duì)潤(rùn)滑油的黏度要求就不是十分嚴(yán)格了。（二）滾動(dòng)軸承運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的滑動(dòng)摩擦包括滾動(dòng)體與保持架之間的滑動(dòng)摩擦和非承載滾動(dòng)體與座圈之間的滑動(dòng)摩擦。后者是滾動(dòng)體與座圈之間在不受載的一端有間隙，不能與內(nèi)座圈緊密接觸，這時(shí)滾動(dòng)體的線速度與內(nèi)座圈的線速度不相等，因此它們之間產(chǎn)生滑動(dòng)而存在滑

4、動(dòng)摩擦阻力；另外由于滾動(dòng)體繞軸頸中心公轉(zhuǎn)而產(chǎn)生的離心力，使非承載滾動(dòng)體在公轉(zhuǎn)的同時(shí)與外座圈接觸，并且既作滾動(dòng)又有滑動(dòng)，這時(shí)產(chǎn)生的滾動(dòng)摩擦力矩和滑動(dòng)摩擦力是很小的。在滾動(dòng)軸承中，除受較大推力的滑動(dòng)摩擦部位的pv（p離心力；v-滾動(dòng)體公轉(zhuǎn)的線速度）值很小。因此對(duì)潤(rùn)滑的要求就并不十分苛刻，只要有一層較好的邊界吸附膜就能確保良好的潤(rùn)滑狀態(tài)。一般潤(rùn)滑脂中的皂基分子具有較強(qiáng)的吸附能力，所以潤(rùn)滑脂是能夠作為滾動(dòng)軸承較為理想的潤(rùn)滑材料之一。二、摩擦副潤(rùn)滑的分析根據(jù)分析并結(jié)合實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，可總結(jié)出以下幾點(diǎn)意見：1、滾動(dòng)軸承對(duì)潤(rùn)滑劑的要求不是十分苛刻，僅需要少量的油，保證邊界潤(rùn)滑膜和彈流潤(rùn)滑膜，軸承就能正常運(yùn)行。2、

5、除了需要散熱的，才使用油潤(rùn)滑，一般用脂潤(rùn)滑最方便。3、用脂潤(rùn)滑時(shí)：脂的基礎(chǔ)油，由軸承的種類、速度、負(fù)荷決定。脂的種類，由軸承的運(yùn)行條件決定。脂的稠度，由軸承的運(yùn)行溫度和給脂方式?jīng)Q定。滾動(dòng)軸承很適合實(shí)現(xiàn)無油潤(rùn)滑或自潤(rùn)滑。三、滾動(dòng)軸承潤(rùn)滑方式（一）灌注式潤(rùn)滑1、稀油潤(rùn)滑。油位面保持在下部滾動(dòng)體的中心。2、脂潤(rùn)滑。裝脂量為軸承箱空間的1/22/3。3、空轂潤(rùn)滑。軸承內(nèi)裝脂，軸承箱的空間內(nèi)不裝脂。（二）集中加脂潤(rùn)滑用于設(shè)備比較集中，潤(rùn)滑點(diǎn)很多，加脂周期短，難于用手工加脂的部位。（三）油霧潤(rùn)滑用于滾動(dòng)軸承最為適宜，凡是dn值（mm.rpm）大于500000的，都應(yīng)選用油霧潤(rùn)滑用。（四）油氣潤(rùn)滑適合應(yīng)用于

6、高速冷軋機(jī)工作輥軸承。四、滾動(dòng)軸承潤(rùn)滑劑的選擇潤(rùn)滑劑的選擇原則：1、滾動(dòng)軸承運(yùn)行溫度較高，需要散熱的，必須使用循環(huán)油潤(rùn)滑，或用油霧潤(rùn)滑，或油氣潤(rùn)滑。2、脂潤(rùn)滑可以使軸承設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單，造價(jià)低廉，所以一般都使用脂潤(rùn)滑。3、灌注潤(rùn)滑用脂，必須機(jī)械安定性良好，一次性潤(rùn)滑用脂，還須經(jīng)常補(bǔ)加的，則不必有此要求。檢修周期較長(zhǎng)的，還要求有良好的氧化安定性和膠體安定性。滾動(dòng)軸承單獨(dú)用稀油潤(rùn)滑的很小，由于對(duì)黏度要求并不嚴(yán)格，通常是服從主體設(shè)備用油要求，與主體設(shè)備用同一種油。但在某些單體設(shè)備上的滾動(dòng)軸承，如水泵、風(fēng)機(jī)宜采用稀油潤(rùn)滑，只要求黏度大于最低允許值。滾動(dòng)軸承用油，可直接采用查圖表的方法。滾動(dòng)軸承潤(rùn)滑油、脂的選擇

7、影響選擇的因素潤(rùn)滑油潤(rùn)滑脂溫度當(dāng)油池溫度超過90時(shí)或軸承溫度超過超過200時(shí)，采用特殊的潤(rùn)滑油當(dāng)油池溫度超過120時(shí)，要用特殊潤(rùn)滑脂。當(dāng)溫度升高200220時(shí)，再潤(rùn)滑的時(shí)間間隔要縮短速度因數(shù)（dn值）dn值450000500000dn值300000350000載荷各種載荷直到最大低到中等軸承型式各種軸承不用于不對(duì)稱的球面滾子止推軸承殼體設(shè)計(jì)需要較復(fù)雜的密封和供油裝置較簡(jiǎn)單長(zhǎng)時(shí)間不維護(hù)不可以可用。根據(jù)操作條件，特別要考慮溫度集中供給（同時(shí)供給其他零部件）可用不可用，不能有效地傳熱，也不能作為液壓介質(zhì)最低的扭矩?fù)p失為了獲得最低功率損失，應(yīng)采用有洗泵或油霧裝置的循環(huán)系統(tǒng)污染的條件可用，但要采用有過濾

8、裝置的循環(huán)系統(tǒng)可用，正確設(shè)計(jì)，可防止污染物的侵入dn值軸承內(nèi)徑（mm）×轉(zhuǎn)速（r/min），對(duì)于大軸承（直徑大于65mm）用n.dm值（dm=內(nèi)外徑的平均值）。四、滾動(dòng)軸承用油和脂的消耗量滾動(dòng)軸承工作時(shí)，用油量不要太多，能保持一層薄油膜即可。如加油過多，反而會(huì)引起潤(rùn)滑油的溫度升高，加速潤(rùn)滑油的氧化變質(zhì)。對(duì)高速運(yùn)轉(zhuǎn)的滾動(dòng)軸承，為了保證散熱的需要，則應(yīng)供送足夠的潤(rùn)滑油，并設(shè)置循環(huán)潤(rùn)滑系統(tǒng)進(jìn)行潤(rùn)滑和冷卻（或散熱）。滾動(dòng)軸承潤(rùn)滑用脂量，一般灌注式潤(rùn)滑的球和滾子軸承裝填潤(rùn)滑脂采取以下辦法：裝在水平軸上的一個(gè)或多個(gè)軸承要填滿軸承里面和軸承之間的空隙，但外蓋里的空隙只填全部空間的2/33/4；裝在垂直軸上的軸承，要填滿軸承里面，但上蓋只填空間的一半，下蓋只填空間的1/33/4；在易污染的環(huán)境中，對(duì)低速和中速軸承，要把軸承和蓋里的全部空間填滿。五、結(jié)語(yǔ)在重負(fù)荷和高溫條件下工作的滾動(dòng)軸承，為保證良好的潤(rùn)滑，常采用有極壓添加劑的高黏度耐高溫的潤(rùn)滑油。因油在高溫下的蒸發(fā)，注意不宜采用兩種不同黏度摻和的油。摻和的油在高溫時(shí)將析出其中的輕餾分使殘留部分變稠，這樣影響潤(rùn)滑效果。在滾動(dòng)軸承運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，鋼球有自轉(zhuǎn)，如果軸承的內(nèi)外套與鋼球接觸點(diǎn)的連線不與鋼球的自轉(zhuǎn)軸心線垂直，那么，鋼球的自轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，在鋼球與套圈的點(diǎn)處就會(huì)產(chǎn)生速度差，出現(xiàn)滑動(dòng)摩擦，這種摩擦力與鋼球的直徑和轉(zhuǎn)速有