高速軸承的微量脂潤滑
知識介紹
微量脂所提供的潤滑膜如能將軸承接觸表面隔開,軸承就能在其整個工作轉速范圍內以穩定的低摩擦力矩和低摩擦熱持續運轉,由于它不致因攪動多余的潤滑劑造成液體摩擦發熱,或引起軸承元件熱膨脹產生附加應力,所以處置得宜,微量脂潤滑可用于高速甚至超高速軸承的潤滑。
此外,微量脂潤滑不需計量和監控裝置或精密供油管道及其他附件,也不產生油霧,這使它優于油霧潤滑和噴油潤滑,不但費用低廉,而且維護簡便,特別是它的潤滑系統幾乎不占多少空間和重量,這對航空機械無疑有很大的吸引力。
與微量油潤滑相比,微量脂潤滑的蒸發速度低,滲漏少,而承載能力更高,阻尼作用更好,工作溫度低而穩定,摩擦力矩也穩定,同時能起到密封作用,防止液體和固體污物進入軸承,故障較少,因此使用微量脂潤滑的機床主軸,在不維護保養的情況下可運轉五年多,甚至長達十年。而且,由于發熱量少,容易保持主軸系統的精度。
以低粘度油品作為基油的皂基潤滑脂,常用來實行微量脂潤滑,這種脂具有由細微纖維交織而成的網狀結構,起到蓄油池的作用,其貯油方式與多孔燒結金屬軸承十分相似,借助毛細管作用將潤滑油提供給軸承,所形成的潤滑膜厚度達到一個穩定值后,便不再隨轉速的增加而增加,所以摩擦力矩穩定。
為保證在高速條件下成功地實現微量脂潤滑,必須控制好清洗、填充潤滑脂和跑合這三個環節。
在施加潤滑之前,軸承的各元件工作表面必須洗凈并完全干燥,任何殘存的原有潤滑油、潤滑脂或防銹劑都必須用揮發性溶劑徹底去除。
高速軸承 |
跑合是三個環節中的最重要一環,必須從低速跑合開始,當溫度達到穩定狀態時再逐步提高轉速,直到溫度有迅速上升現象時停止跑合,在軸承系統冷卻至室溫后,以停止前的跑合速度重新進行跑合,如此不斷反復跑合,直至主軸在以工作轉速運轉的條件下,達到35~40℃的熱平衡溫度為止。
如果不具備溫度監控器,跑合的轉速應控制在最高工作轉速以下,每次跑合其速度增量取為10r/min,每次增速都持續運轉15min,隨即冷卻至室溫,如此周而復始。
如果軸承轉速不能變化,可將主軸以工作轉速運轉15min,隨后停車冷至室溫,如此反復跑合,直到達到上述熱平衡溫度為止。
跑合成功后,在主軸最高工作轉速的條件下,軸承系統的溫升將會低于10℃。為將溫升控制在這樣小的范圍內,需用自調控軸承游隙的擋圈,或適當選擇滾動體的形狀和尺寸,使其在受熱膨脹之后與滾道的接觸無附加應力。
在跑合期間,過量的潤滑脂被強制排入軸承座的空腔內,在軸承的接觸區只留下微量潤滑所需的適量的潤滑脂,其他接觸表面,例如擋邊、兜孔等處的潤滑油膜,通過跑合也得到了相應的合適調整。
微量脂潤滑如與冷卻法結合使用,有可能提高微量脂潤滑所適應的轉速范圍。
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