軸承的使用方法

潤滑

軸承的潤滑

凡是滾動軸承都必須要潤滑,如果原廠沒有預先封入油脂,則使用者必須提供適合的潤滑劑。

使用於滾動軸承的潤滑劑,主要分為兩大類:油脂以及潤滑油。在特殊狀況下也有使用二硫化鉬、PTFE等的固態潤滑層。
潤滑劑應具備以下的特性:
※雜質和水分少
※使用溫度範圍內穩定性好
※不具有腐蝕性
※耐壓性好
※能夠降低磨損
※能夠降低摩擦
※機械穩定性良好


油脂以及潤滑油的選用可以參考下表指南:
使用條件 油脂 潤滑油
溫度 不可用於高溫環境 可用於高溫環境(循環冷卻)
速度 低速~中速 可用於高速
荷重 中荷重以下 適用於高荷重
軸承座的構造以及保養 簡單 複雜,要注意漏油
集中給油 容易
過濾異物 不能 可以(循環過濾)
旋轉阻抗 低(必須保持合適的油量)
 

潤滑油

在決定軸承用潤滑油時,最重要的是依照使用條件,選擇適合黏度的潤滑油。
黏度過低則油膜容易破裂,進而引起異常磨耗、軸承燒掉等狀況。黏度過高則會有扭力增加、動力損失以及異常溫昇的情形。通常荷重越高,潤滑油所需要的黏度也越高,相對地轉速越高,所需要的黏度則越低。
一般使用條件下,潤滑油的黏度建議如下表所示。
軸承的工作溫度
(℃)
dn值 潤滑油的ISO黏度級別(VG) 適用軸承
一般荷重 重荷重或衝擊荷重
-30 ~ 0 容許轉速範圍 22 32 46 全部
0 ~ 60 到15000 46 68 100 全部
15000 ~ 80000 32 46 68 全部
80000 ~ 150000 22 32 32 止推滾珠軸承除外
150000 ~ 500000 10 22 32 單列徑向滾珠軸承
圓筒滾子軸承
60 ~ 100 到15000 150 220 全部
15000 ~ 80000 100 150 全部
80000 ~ 150000 68 100 150 止推滾珠軸承除外
150000 ~ 500000 32 46 68 單列徑向滾珠軸承
圓筒滾子軸承
100 ~ 150 容許轉速範圍 320 全部
0 ~ 60 容許轉速範圍 46 68 自動調心滾子軸承
60 ~ 100 容許轉速範圍 150
※dn值 = 軸承內徑(mm) x 轉速(rpm)。
※本表示根據JIS K 2001工業用潤滑油黏度分類的油選擇指南。
※本表所示的是油浴潤滑或循環潤滑的潤滑油選擇指南
 

油脂


上面圖表說明油脂大略的成分結構。大部分為基礎油,另外有增稠劑以及少量的添加劑。

基礎油就是提供潤滑的主要部份,種類繁多,軸承用油的話以礦物油與二酯油居多。

增稠劑的主要功能是保持基礎油。如右圖所示,增稠劑把基礎油連結起來使得原本的液體呈半固體狀,方便處理。一般常見的增稠劑有鋰皂基、複合鋇基、尿素..等。如果要以日常生活的事物來比喻的話,可以把增稠劑想像成一個海綿,而吸飽基礎油的海綿就是油脂。

添加劑是增加油脂性能用的,譬如增加防鏽性或者抗氧化性。軸承界比較常看到的添加劑,是高荷重下所使用的耐極壓劑(通常油脂名稱後面會加上EP)。如果把增稠劑想像成海綿,則在軸承中是一直被滾動體輾過的。在高荷重的時候,這個海綿會被輾碎並且失去保持油脂的功能。此時如果加入耐極壓劑的話,可以保護海綿不要被輾斷。

會選用油脂潤滑大概是因為下列幾個優點:
●方便 - 原廠預先封入油脂的軸承不需要再進行保養。
●成本低 - 使用密封軸承時可以減少機械的部品以及安裝程序的數量。
●油脂比潤滑油容易處理。
●油脂本身也有密封的效果,防止異物侵入軸承內部空間。

當購入的是開放式或者單邊蓋的軸承時,大部分的情況需要自行封入油脂。此時油脂的封入量不可以過多,過多的油脂會有扭力增加、動力損失以及攪拌熱的溫昇出現。
建議最佳的油脂封入量為:
●當轉速低於容許轉速的50%時,油脂封入量為軸成內部空間的1/2 ~ 2/3。
●當轉速超過容許轉速的50%時,油脂封入量為軸成內部空間的1/3 ~ 1/2。

油脂的更換週期可以參考下圖。

使用例如下:
內徑60mm軸承,轉速800rpm時,自圖表找出內徑60mm位置,並且往上找到與n=800的曲線交接點。
以交接點位置往左邊找出更換時間。深溝滾珠軸承為20000小時,而自動調心滾子軸承則為2000小時。


注意事項!
不同種類的油脂未必具有相容性,混合不相容的油脂可能會引起化學反應,造成油脂特性的明顯變化,更可能使油脂劣化。實際上兩種優良的油脂混合在一起,也可能產生一種很糟的油脂。因此在補給油脂時,應儘量用原本封入軸承的油脂。


回上頁   |   下一則