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轴承润滑知识

【津冠讲堂】滚动轴承温度对油脂选择有什么影响

2016-03-15

 

滚动轴承

        在选用润滑脂时,最重要的是滚动轴承的温度。一般说,轴承的外环温度比内环温度低15%左右。在中低速(3000~5000r/min)下工作的轴承温度与内部介质的温度近似。

        从机器的实际使用来看,对于机床、间断启动的电机、手动工具、仪表和精密机械,以及其它很多放在室内的机器的轴承,一般的工作温度范围为10~50℃。对于农业机械、运输机械、建筑机械和室外工作的机械的轴承,一般的工作温度随大气温度变化而变化。在我国大多数地区的大气温度变化从-40~40℃。增大负荷、加快速度、升高外部温度、脂装得太满,以及长期连续的工作等因素,都影响到滚动轴承温度的升高。例如,在径向负荷为15MPa、转速8000r/min条件下工作的204球轴承,温度可达40~70℃。对于沿大道运行的载重汽车轮毂轴承,温度可达40~80℃。对于火车车箱的轴承箱,轴承温度比环境温度高50℃左右。对于大型发电机轴承,温度可达80~100℃。对于一些机械如飞机起落架、机械化锅炉、联动机和高温电机的滚动轴承,温度可达150~200℃或更高,特别是大功率、小体积、高速度的电机轴承,温度可达300℃。

        温度对滚动轴承转动阻力的影响甚少。滚珠在轴承开始启动时,在滚道上的润滑脂差不多全部甩掉,剩下的润滑脂薄膜对转动阻力的影响不太明显。启动之后,润滑脂薄膜的温度立即升高。

        根据滚动轴承的工作温度来选择润滑脂是很必要的。润滑脂因种类不同,其使用温度范围也不同。润滑脂的使用温度上限主要取决于基础油和稠化剂的类型,而使用温度下限主要取决于基础油的类型和粘度。常用的钙基润滑脂一般以矿物油为基础油,他们的温度为-10~60℃,只能满足一般的工作温度要求。适于滚动轴承使用的锂基润滑脂,其使用温度上限一般不超过120℃,而使用温度下限因基础油而异。以矿物油为基础油的锂基润滑脂使用温度下限一般不低于-20℃,而以合成油为基础油,则其使用温度下限可达-40~-60℃。因此,滚动轴承的工作温度范围与润滑脂的使用温度范围应该基本上一致,才能满足操作要求。当然,除去工作温度范围外,其它操作条件如运转速度、承受负荷等也是选用润滑脂的重要因素。

        滚动轴承的工作温度对润滑脂使用性能和润滑寿命影响很大。轴承的运转温度应该在所选用的润滑脂允许使用的温度范围之内。运转温度高,必然引起润滑脂基础油蒸发速度加快。当基础油损失达到50~60%时,润滑脂即失效。蒸发损失越快,润滑脂的寿命越短。轴承温度每升高10~15℃,润滑脂的使用寿命缩短一半。

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