軸承使用中的預(yù)負(fù)荷

1、8、軸承使用中的預(yù)負(fù)荷、潤(rùn)滑和密封8.1軸承的預(yù)負(fù)荷 滾動(dòng)軸承在多數(shù)場(chǎng)合運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)下，應(yīng)有適當(dāng)?shù)挠蜗妒褂谩８鶕?jù)目的不同，也有在組裝軸承時(shí)，預(yù)先使軸承產(chǎn)生內(nèi)部應(yīng)力，以便讓軸承帶有負(fù)游隙來(lái)使用。這種使用方法稱作預(yù)負(fù)荷。一般適用于角接觸球軸承、圓錐滾子軸承，將二個(gè)軸承成對(duì)使用，成為可以調(diào)整游隙的軸承。8.1.1預(yù)負(fù)荷的目的 預(yù)負(fù)荷的主要目的及代表性例子如下。 （1）、在正確地決定軸的徑向方向及軸向方向位置的同時(shí)，抑制軸的跳動(dòng)。 如機(jī)床的主軸軸承、測(cè)量?jī)x器軸承。 （2）、提高軸承的剛性。機(jī)床的主軸用軸承、汽車差動(dòng)機(jī)構(gòu)小齒輪用軸承。 （3）、防止軸向方向振動(dòng)及由于共振而造成的異音。 （4）、抑制滾動(dòng)體的旋

2、轉(zhuǎn)滑動(dòng)、公轉(zhuǎn)滑動(dòng)及自轉(zhuǎn)滑動(dòng)。如高速旋轉(zhuǎn)角接觸球軸承、推力球軸承。 （5）、保持套圈，保持滾動(dòng)體的正確位置。將推力球軸承、推力調(diào)心滾子軸承用在水平軸時(shí)。8.1.2預(yù)負(fù)荷的方法 （1）、定位預(yù)負(fù)荷定位預(yù)負(fù)荷是限制軸承軸向方向的相對(duì)位置在使用中也不會(huì)改變的預(yù)負(fù)荷方法。其方法如下。a、 為了實(shí)施預(yù)負(fù)荷將事先調(diào)整過(guò)寬度差或軸向游隙的組合軸承使用的方法。b、 使用調(diào)整過(guò)尺寸的襯墊、填隙片，以便給予軸承預(yù)負(fù)荷的方法。c、 筋骨可以調(diào)整軸向方向游隙的螺桿、螺母后使用的方法。在這種場(chǎng)合，為了得到適當(dāng)?shù)念A(yù)負(fù)荷量，要一面測(cè)定起動(dòng)摩擦力矩一面調(diào)整。所謂定壓預(yù)負(fù)荷，是利用螺旋彈簧、碟形彈簧，給予軸承適當(dāng)?shù)念A(yù)負(fù)荷的方法。

3、在使用中，軸承的相對(duì)位置即使有變化，預(yù)負(fù)荷量也可以大致保持一致。 （2）、定壓預(yù)負(fù)荷定壓預(yù)負(fù)荷為使軸承在軸向預(yù)緊負(fù)荷在使用中保持不變的一種負(fù)荷方式，其預(yù)緊量可通過(guò)調(diào)整卷簧、碟簧等的壓縮量來(lái)實(shí)現(xiàn)。8.2軸承的潤(rùn)滑8.2.1滾動(dòng)軸承的潤(rùn)滑目的是為了在軸承滾動(dòng)面形成均勻的潤(rùn)滑油膜，從而減少軸承內(nèi)部摩擦及磨損，防止燒結(jié)。其主要作用如下：（1）、減少摩擦及磨損。在構(gòu)成軸承的套圈、滾動(dòng)體及保持器的想和接觸部分，防止金屬接觸，減少摩擦、磨損。（2）、延長(zhǎng)疲勞壽命軸承的滾動(dòng)疲勞壽命在旋轉(zhuǎn)中，滾動(dòng)接觸面潤(rùn)滑良好，則延長(zhǎng)。相反地，油粘度低，潤(rùn)滑油膜厚度不好，則縮短。（3）、排出摩擦熱、冷卻。循環(huán)給油法可以用油排出

4、摩擦發(fā)生的熱，或由外部傳來(lái)的熱，冷卻。防止軸承過(guò)熱，防止?jié)櫥妥陨砝匣?。?）、其他。也有防止異物侵入軸承內(nèi)部，或防止生銹、腐蝕的效果。8.2.2潤(rùn)滑方法 軸承的潤(rùn)滑方法，分為脂潤(rùn)滑和油潤(rùn)滑，為了使軸承很好地發(fā)揮軸承的有效機(jī)能，首先，要選擇適合使用條件、使用目的的潤(rùn)滑方法，如只考慮潤(rùn)滑效果，油潤(rùn)滑的潤(rùn)滑效果占優(yōu)勢(shì)。但脂潤(rùn)滑有可以簡(jiǎn)化軸承周圍結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)，使用也很廣泛。近年來(lái)，使用潤(rùn)滑脂的密封結(jié)構(gòu)軸承也被越來(lái)越多地被采用。 表8.1 油潤(rùn)滑與脂潤(rùn)滑利弊比較項(xiàng)目油潤(rùn)滑脂潤(rùn)滑開(kāi)式軸承密封軸承外殼結(jié)構(gòu)密封裝置保養(yǎng)維修麻煩可以簡(jiǎn)化更簡(jiǎn)化旋轉(zhuǎn)速度適用高速旋轉(zhuǎn)極限轉(zhuǎn)速是油潤(rùn)滑的6580% 冷卻作用可以排除熱量

5、無(wú)無(wú)潤(rùn)滑脂的更換比較簡(jiǎn)單較麻煩不用更換塵埃雜質(zhì)的控制較容易困難專業(yè)控制效果泄露性較容易有泄露不易泄露8.2.3脂潤(rùn)滑(1)、外殼內(nèi)潤(rùn)滑脂的填充外殼內(nèi)潤(rùn)滑脂的填充量，根據(jù)軸承旋轉(zhuǎn)速度，外殼構(gòu)造、空間容積、潤(rùn)滑脂的牌號(hào)、使用環(huán)境的氣體而不同。不允許溫度上升的機(jī)床主軸用軸承要少填充潤(rùn)滑脂，一般大致標(biāo)準(zhǔn)如下。首先，將潤(rùn)滑脂填滿軸承內(nèi)部，這時(shí)，保持器引導(dǎo)面要塞進(jìn)潤(rùn)滑脂。然后，對(duì)除外殼內(nèi)部的軸及軸承之外的空間容積按以下量填充潤(rùn)滑脂。1/22/3（極限轉(zhuǎn)速50%以下旋轉(zhuǎn)的情況下）潤(rùn)滑脂1/31/29極限轉(zhuǎn)速50%以上旋轉(zhuǎn)的情況下）（2）、潤(rùn)滑脂的填充一般填充一次潤(rùn)滑脂，可以長(zhǎng)時(shí)間不必補(bǔ)充。但是，也有由于使用

6、條件，需要時(shí)常補(bǔ)充潤(rùn)滑脂或更換潤(rùn)滑脂。因此外殼的設(shè)計(jì)也要考慮到這一點(diǎn)。補(bǔ)充間隔短的情況下，要在外殼的適當(dāng)位置上設(shè)計(jì)補(bǔ)充口和排出口。以便以新潤(rùn)滑脂替代老化了的潤(rùn)滑脂。比如：將補(bǔ)充潤(rùn)滑脂側(cè)的外殼空間，用扇形潤(rùn)滑脂補(bǔ)充板分割成幾處，只一處填滿后就可流進(jìn)軸承內(nèi)部。從軸承內(nèi)部擠出的潤(rùn)滑脂，由潤(rùn)滑脂閥到外殼之外。不使用潤(rùn)滑閥的情況下，將排出側(cè)的外殼空間設(shè)計(jì)略大寫(xiě)，陳舊的潤(rùn)滑脂積存在這里，定期摘下外殼蓋子取出。（3）、密封球軸承的潤(rùn)滑脂壽命將潤(rùn)滑脂封入單列深溝球軸承中，用密封圈或防塵蓋密封的球軸承潤(rùn)滑脂壽命，可以用公式（8.1）、（8.2）計(jì)算出來(lái)。通用潤(rùn)滑脂Ilog t = 6.54 - 2.6 n /

7、Nmax ( 0.025 - 0.012 n / Nmax ) T (8.1)優(yōu)質(zhì)潤(rùn)滑脂IIlog t = 6.12-1.4 n /Nmax ( 0.018 0.006 n / Nmax ) T (8.2)這里， t：平均潤(rùn)滑脂壽命（h）n：軸承的旋轉(zhuǎn)速度（rmp）T：軸承的運(yùn)轉(zhuǎn)溫度（） Nmax:脂潤(rùn)滑的允許旋轉(zhuǎn)數(shù)(rmp)（軸承尺寸表記載的ZZ型、VV型的數(shù)值。） 說(shuō)明：(a)、軸承的旋轉(zhuǎn)速度n0.25 n / Nmax 1 n / Nmax < 0.25時(shí)，設(shè)n / Nmax = 0.25（b）、軸承的運(yùn)轉(zhuǎn)溫度T通用潤(rùn)滑脂 70T110優(yōu)質(zhì)潤(rùn)滑脂 70T130T<70時(shí)：設(shè)T

8、=70（C）、軸承負(fù)荷軸承負(fù)荷上額定基本動(dòng)負(fù)荷Cr的0.1左右或小于0.1備注：I 通常在-10110左右所使用的礦物油類潤(rùn)滑脂。 II可以在-40130左右寬溫度范圍使用的合成油類潤(rùn)滑脂。8.2.4油潤(rùn)滑(1)、油浴法油浴法是用于低速、中速旋轉(zhuǎn)的一般潤(rùn)滑方法。油面原則是在最下位的滾動(dòng)體中心。最好安裝油位表，以便于確認(rèn)油面。（2）、滴注供油法滴注供油法多用于較高旋轉(zhuǎn)的小型球軸承等。有貯藏在可視的 給油器中，滴下的油量，由上部的螺絲來(lái)調(diào)節(jié)。（3）、飛濺式供油法飛濺式供油法是不直接將軸承浸入油中，利用周圍的齒輪回轉(zhuǎn)輪回產(chǎn)生的 飛濺來(lái)使軸承潤(rùn)滑的方法。廣泛使用于汽車的變速器、差動(dòng)齒輪裝置。（4）、循

9、環(huán)供油法對(duì)于需要用油冷卻軸承部分的高速旋轉(zhuǎn)，或周圍溫度很高的使用場(chǎng)合，多采用循環(huán)供油。（5）、噴射供油法噴射供油法多用于高速旋轉(zhuǎn)用軸承。比如：噴氣式發(fā)動(dòng)機(jī)。對(duì)于同一油量，噴嘴根數(shù)多有利于冷卻效果好。因噴射供油法的用油量多，應(yīng)該要注意減少油的攪拌阻力，加大排油口，強(qiáng)制排油，以便有效地排熱。（6）、噴霧供油法噴霧供油法是用空氣使?jié)櫥统伸F狀，噴到軸承上的潤(rùn)滑方法。起優(yōu)點(diǎn)如下：因潤(rùn)滑油量少，所以攪拌阻力小，適用于高速旋轉(zhuǎn)；從軸承內(nèi)部很少漏油，所以，設(shè)備、制品的污染少；可以經(jīng)常提供新的潤(rùn)滑油、延長(zhǎng)軸承的壽命；因此，噴霧供油法用于機(jī)床的高速主軸、高速旋轉(zhuǎn)泵、軋鋼機(jī)輥頸用軸承的潤(rùn)滑。（7）、油氣供油法油氣

10、供油法是用定量活塞間歇地吐出微量的潤(rùn)滑油，由混合閥將潤(rùn)滑油漸漸地引進(jìn)壓縮空氣中，連續(xù)流程，提供給軸承的潤(rùn)滑方法。其特點(diǎn)如下：可以管理控制最適量的油量，發(fā)熱少，適用于高速旋轉(zhuǎn)；連續(xù)地微量供油，軸承溫度穩(wěn)定，而且油是沿著油管壁面流動(dòng)，很少污染周圍空氣；經(jīng)常給主軸內(nèi)部送入壓縮空氣，主軸內(nèi)壓高，不容易從外部侵入塵埃及切削液；經(jīng)常送進(jìn)新的潤(rùn)滑油，所以不擔(dān)心油的老化。因此，多用于機(jī)床主軸及高速旋轉(zhuǎn)的用途。8.2.5潤(rùn)滑劑 潤(rùn)滑脂潤(rùn)滑脂是用基礎(chǔ)油、增稠劑及添加劑制成的半固體狀的潤(rùn)滑劑。潤(rùn)滑脂的種類和一般特性如表8.2所示。同是一個(gè)種類的潤(rùn)滑脂，也會(huì)為牌號(hào)不同性能相差很大，所以要在選擇時(shí)注意。（1）、基礎(chǔ)油潤(rùn)

11、滑脂的基礎(chǔ)油是礦物油或硅酮油、二酯油等的合成油。潤(rùn)滑脂的潤(rùn)滑性能，主要由基礎(chǔ)油的潤(rùn)滑性能決定。所以在選擇潤(rùn)滑油時(shí)，同樣也須重視基礎(chǔ)油粘度。一般低粘度基礎(chǔ)油的潤(rùn)滑脂適用低溫、高速。高粘度基礎(chǔ)油的潤(rùn)滑脂適用夜高溫、高負(fù)荷。但是，潤(rùn)滑脂的增稠劑也關(guān)系著潤(rùn)滑性能。因此，不能與潤(rùn)滑油同樣處理。（2）、作為潤(rùn)滑脂的增稠劑，除各種金屬皂之外，還使用皂土等無(wú)機(jī)質(zhì)增稠劑。增稠劑的種類和潤(rùn)滑脂的滴點(diǎn)有密切的關(guān)系?？墒羌词故鞘褂昧烁叩吸c(diǎn)增稠劑，在基礎(chǔ)油耐熱性低的情況下，其上限溫度降低。潤(rùn)滑脂的耐水性由增稠劑的耐水性而決定。鈉皂潤(rùn)滑脂或含鈉皂的混合基潤(rùn)滑脂在有水或高溫的環(huán)境下使用會(huì)乳化，所以不適用。（3）、添加劑潤(rùn)滑

12、脂要根據(jù)其需要添加抗氧化劑、防銹劑、高壓潤(rùn)滑脂添加劑等。在承受重負(fù)荷、沖擊負(fù)荷條件下使用時(shí)，使用了高壓劑的潤(rùn)滑脂。長(zhǎng)期不補(bǔ)加潤(rùn)滑脂的情況下，選擇含有抗氧化劑的潤(rùn)滑劑。（4）、稠度稠度是表示潤(rùn)滑脂的“軟度”的數(shù)值，是表示使用中表示流動(dòng)性的大致標(biāo)準(zhǔn)。（5）不同潤(rùn)滑脂的混合原則上，牌子不同的潤(rùn)滑脂不能混合，若與含有不同種類的增稠劑混合會(huì)破壞潤(rùn)滑脂結(jié)構(gòu)。而且，即使是同種增稠劑的潤(rùn)滑脂也會(huì)因添加劑不同相互帶來(lái)影響。名稱鋰基潤(rùn)滑脂鈉潤(rùn)滑脂（纖維狀潤(rùn)滑脂）鈣潤(rùn)滑脂（黃油、杯滑脂）混合基潤(rùn)滑脂復(fù)合基潤(rùn)滑脂（多元合成潤(rùn)滑脂）無(wú)皂潤(rùn)滑脂增稠劑鋰基皂鈉皂鈣皂Na+CaLi+CaCa、AL、Li復(fù)合皂尿素、皂土、碳黑

13、、氟素化合物、耐熱性有機(jī)化合物等基礎(chǔ)油性能礦物油二酯油多價(jià)酯油硅酮油礦物油礦物油礦物油礦物油礦物油合成油(二酯油多價(jià)酯油、合成烴油、硅酮油、氟油)滴點(diǎn)使用溫度允許旋轉(zhuǎn)數(shù)機(jī)械穩(wěn)定性耐壓性耐水性防銹性170195-2011070良中良良170195-50130100良中良良200210-5016060良弱良劣170210-2013070良中劣良劣7090-2016040劣弱良良160190-2018070良強(qiáng)中含Na的不好良中180300-2013070良強(qiáng)中良良中230-1013070良中良良劣230+22040100良中良良劣備注作為各種滾動(dòng)軸承用,用途最廣低溫、摩擦特性優(yōu)良，適用儀器用小型軸承，小型電機(jī)軸承高溫、不適合高速大載荷有長(zhǎng)纖維和短纖維狀前者不用于高速、水、高溫要注意高粘度礦油，用pb皂等的高壓劑的潤(rùn)滑脂，耐壓用于大型球軸承、滾子軸承耐壓性、機(jī)械穩(wěn)定性大以礦物油為基礎(chǔ)油，用于一般條件。以合成油為基礎(chǔ)油的潤(rùn)滑脂除一般用途外，可以用于耐熱、耐酸、耐堿、耐放射能、耐燃燒等特殊用途。表8.2 各種潤(rùn)滑脂的一般性能8.3密封 軸承室的密封裝置是防止來(lái)自外部的塵埃、水分、金屬粉末