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滾動(dòng)軸承的潤(rùn)滑對(duì)軸承功能的影響簡(jiǎn)介
2022-12-19 11:33:52
為了確保滾動(dòng)軸承的可靠運(yùn)行，正確的潤(rùn)滑是一個(gè)至關(guān)重要的因素，在實(shí)踐中經(jīng)常被忽視，潤(rùn)滑劑的主要目的是用薄潤(rùn)滑膜將軸承部件的金屬表面隔開(kāi)，以防止磨損，同時(shí)，潤(rùn)滑膜減少了摩擦，從而減少了功耗，降低了整個(gè)系統(tǒng)的能耗。
潤(rùn)滑是整個(gè)軸承系統(tǒng)的關(guān)鍵要素，必須仔細(xì)考慮，大約40%的軸承過(guò)早故障是由潤(rùn)滑問(wèn)題引起的，造成這種情況的原因多種多樣，首先是軸承安裝過(guò)程中出現(xiàn)的錯(cuò)誤，以及不正確的維護(hù)，如未能及時(shí)重新潤(rùn)滑，有些問(wèn)題可以追溯到應(yīng)用的設(shè)計(jì)階段，所用軸承的類型通常會(huì)影響潤(rùn)滑要求，選擇合適潤(rùn)滑劑的其他標(biāo)準(zhǔn)包括軸承負(fù)荷、工作溫度、軸承的環(huán)境溫度、軸承轉(zhuǎn)速范圍以及軸承可能受到的污染，除技術(shù)因素外，還必須考慮潤(rùn)滑劑和完整潤(rùn)滑系統(tǒng)的成本。
以下通過(guò)三個(gè)應(yīng)用實(shí)例說(shuō)明了潤(rùn)滑對(duì)軸承功能的影響。
一、PTO變速箱中的圓柱滾子軸承
作為動(dòng)力輸出（PTO）齒輪箱中軸承理論考慮的一部分，對(duì)潤(rùn)滑進(jìn)行了更深入的研究，發(fā)現(xiàn)在給定的操作條件下，潤(rùn)滑劑的粘度太低，無(wú)法形成足夠有效的潤(rùn)滑劑膜，會(huì)增加磨損，縮短使用壽命，因此，沃恩建議使用更粘稠的潤(rùn)滑油，即更稠的潤(rùn)滑油。
為了安全起見(jiàn)，沃恩進(jìn)行了一項(xiàng)實(shí)際測(cè)試，在測(cè)試中，兩個(gè)相同的齒輪箱中填充了要比較的潤(rùn)滑油，并運(yùn)行了500小時(shí)，在隨后的調(diào)查中，使用較稀油的軸承運(yùn)行的功能表面上明顯可見(jiàn)變色和最初的磨損跡象，如上圖所示，使用較濃機(jī)油操作的軸承沒(méi)有顯示任何磨損跡象，如下圖所示。
事實(shí)證明，客戶擔(dān)心機(jī)油越稠會(huì)導(dǎo)致功耗越高，這是沒(méi)有根據(jù)的，相反，潤(rùn)滑油粘度越高的齒輪箱損失越低，因此工作溫度也降低。
二、火力發(fā)電廠冷卻水泵中的球面滾子推力軸承
在大型冷卻水泵（混凝土蝸殼泵，即在鑄造混凝土外殼中具有垂直軸的離心泵，如下圖所示）的測(cè)試運(yùn)行過(guò)程中，驅(qū)動(dòng)端的軸向軸承反復(fù)超過(guò)其允許工作溫度，導(dǎo)致自動(dòng)停機(jī)，經(jīng)過(guò)仔細(xì)檢查，發(fā)現(xiàn)使用了不適合該應(yīng)用的潤(rùn)滑劑是罪魁禍?zhǔn)?，所述油為純液壓油，在成分（即添加劑）或粘度方面均不符合軸承的要求。
測(cè)量到的高工作溫度是金屬接觸和摩擦的直接結(jié)果，特別是在滾動(dòng)元件的側(cè)面和軸定位墊圈的導(dǎo)向唇之間，這導(dǎo)致軸承的功能區(qū)域在短時(shí)間內(nèi)受到不可逆轉(zhuǎn)的損壞，軸承必須更換，費(fèi)用相當(dāng)高。
通過(guò)更換適用于應(yīng)用參數(shù)和球面滾子推力軸承的合適粘性油，實(shí)現(xiàn)了接觸表面的可靠分離和低工作溫度，該工廠自2009年以來(lái)一直處于無(wú)故障運(yùn)行狀態(tài)。
三、螺桿泵中的深溝球軸承
本例中的螺桿泵向船用柴油發(fā)動(dòng)機(jī)輸送燃油（重油和輕油），為了使油更容易被泵送并注入燃燒室，首先將其加熱，因此，螺旋軸承也暴露在高溫燃油中。
為了能夠?qū)崿F(xiàn)客戶要求的簡(jiǎn)單軸承概念，即帶有集成密封件的深溝球軸承，對(duì)設(shè)置進(jìn)行了理論分析，在客戶最初估計(jì)的軸承溫度為+150°C時(shí)，不可能有令人滿意的解決方案，根據(jù)該工作溫度計(jì)算的潤(rùn)滑劑使用壽命和軸承的相關(guān)壽命明顯低于要求值。
在與客戶進(jìn)一步協(xié)商后，對(duì)測(cè)試裝置進(jìn)行了溫度測(cè)量，以確定實(shí)際操作條件，結(jié)果是最高軸承溫度“僅”+130°C，通過(guò)與著名潤(rùn)滑劑制造商合作，選擇適合該溫度范圍的潤(rùn)滑脂，并通過(guò)最大化軸承中的潤(rùn)滑脂量，即可達(dá)到規(guī)定的使用壽命。
從上述示例中可以看出，通過(guò)正確評(píng)估和調(diào)整潤(rùn)滑，軸承的運(yùn)行可靠性和耐久性可以顯著提高，這也有助于降低初始成本并避免與軸承過(guò)早失效相關(guān)的成本，一般來(lái)說(shuō)，潤(rùn)滑問(wèn)題越早得到解決，潛在問(wèn)題就越容易處理或避免，成本效益也越高。
