滾動(dòng)軸承溫度對(duì)油脂選擇有什么影響
在選用潤(rùn)滑脂時(shí),最重要的是滾動(dòng)軸承的溫度。一般說,軸承的外環(huán)溫度比內(nèi)環(huán)溫度低15%左右。在中低速(3000~5000r/min)下工作的軸承溫度與內(nèi)部介質(zhì)的溫度近似。
從機(jī)器的實(shí)際使用來看,對(duì)于機(jī)床、間斷啟動(dòng)的電機(jī)、手動(dòng)工具、儀表和精密機(jī)械,以及其它很多放在室內(nèi)的機(jī)器的軸承,一般的工作溫度范圍為10~50℃。對(duì)于農(nóng)業(yè)機(jī)械、運(yùn)輸機(jī)械、建筑機(jī)械和室外工作的機(jī)械的軸承,一般的工作溫度隨大氣溫度變化而變化。在我國(guó)大多數(shù)地區(qū)的大氣溫度變化從-40~40℃。增大負(fù)荷、加快速度、升高外部溫度、脂裝得太滿,以及長(zhǎng)期連續(xù)的工作等因素,都影響到滾動(dòng)軸承溫度的升高。例如,在徑向負(fù)荷為15MPa、轉(zhuǎn)速8000r/min條件下工作的204球軸承,溫度可達(dá)40~70℃。對(duì)于沿大道運(yùn)行的載重汽車輪轂軸承,溫度可達(dá)40~80℃。對(duì)于火車車箱的軸承箱,軸承溫度比環(huán)境溫度高50℃左右。對(duì)于大型發(fā)電機(jī)軸承,溫度可達(dá)80~100℃。對(duì)于一些機(jī)械如飛機(jī)起落架、機(jī)械化鍋爐、聯(lián)動(dòng)機(jī)和高溫電機(jī)的滾動(dòng)軸承,溫度可達(dá)150~200℃或更高,特別是大功率、小體積、高速度的電機(jī)軸承,溫度可達(dá)300℃。
溫度對(duì)滾動(dòng)軸承轉(zhuǎn)動(dòng)阻力的影響甚少。滾珠在軸承開始啟動(dòng)時(shí),在滾道上的潤(rùn)滑脂差不多全部甩掉,剩下的潤(rùn)滑脂薄膜對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)阻力的影響不太明顯。啟動(dòng)之后,潤(rùn)滑脂薄膜的溫度立即升高。
根據(jù)滾動(dòng)軸承的工作溫度來選擇潤(rùn)滑脂是很必要的。潤(rùn)滑脂因種類不同,其使用溫度范圍也不同。潤(rùn)滑脂的使用溫度上限主要取決于基礎(chǔ)油和稠化劑的類型,而使用溫度下限主要取決于基礎(chǔ)油的類型和粘度。常用的鈣基潤(rùn)滑脂一般以礦物油為基礎(chǔ)油,他們的溫度為-10~60℃,只能滿足一般的工作溫度要求。適于滾動(dòng)軸承使用的鋰基潤(rùn)滑脂,其使用溫度上限一般不超過120℃,而使用溫度下限因基礎(chǔ)油而異。以礦物油為基礎(chǔ)油的鋰基潤(rùn)滑脂使用溫度下限一般不低于-20℃,而以合成油為基礎(chǔ)油,則其使用溫度下限可達(dá)-40~-60℃。因此,滾動(dòng)軸承的工作溫度范圍與潤(rùn)滑脂的使用溫度范圍應(yīng)該基本上一致,才能滿足操作要求。當(dāng)然,除去工作溫度范圍外,其它操作條件如運(yùn)轉(zhuǎn)速度、承受負(fù)荷等也是選用潤(rùn)滑脂的重要因素。
滾動(dòng)軸承的工作溫度對(duì)潤(rùn)滑脂使用性能和潤(rùn)滑壽命影響很大。軸承的運(yùn)轉(zhuǎn)溫度應(yīng)該在所選用的潤(rùn)滑脂允許使用的溫度范圍之內(nèi)。運(yùn)轉(zhuǎn)溫度高,必然引起潤(rùn)滑脂基礎(chǔ)油蒸發(fā)速度加快。當(dāng)基礎(chǔ)油損失達(dá)到50~60%時(shí),潤(rùn)滑脂即失效。蒸發(fā)損失越快,潤(rùn)滑脂的壽命越短。軸承溫度每升高10~15℃,潤(rùn)滑脂的使用壽命縮短一半。
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