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發佈日期:2017-04-01
润滑

轴承的润滑

凡是滚动轴承都必须要润滑,如果原厂没有预先封入油脂,则使用者必须提供适合的润滑剂。

使用于滚动轴承的润滑剂,主要分为两大类:油脂以及润滑油。在特殊状况下也有使用二硫化钼、PTFE等的固态润滑层。
润滑剂应具备以下的特性:
※杂质和水分少
※使用温度范围内稳定性好
※不具有腐蚀性
※耐压性好
※能够降低磨损
※能够降低摩擦
※机械稳定性良好


油脂以及润滑油的选用可以参考下表指南:
使用条件 油脂 润滑油
温度 不可用于高温环境 可用于高温环境(循环冷却)
速度 低速~中速 可用于高速
荷重 中荷重以下 适用于高荷重
轴承座的构造以及保养 简单 复杂,要注意漏油
集中给油 容易
过滤异物 不能 可以(循环过滤)
旋转阻抗 低(必须保持合适的油量)
 

润滑油

在决定轴承用润滑油时,最重要的是依照使用条件,选择适合黏度的润滑油。
黏度过低则油膜容易破裂,进而引起异常磨耗、轴承烧掉等状况。黏度过高则会有扭力增加、动力损失以及异常温升的情形。通常荷重越高,润滑油所需要的黏度也越高,相对地转速越高,所需要的黏度则越低。
一般使用条件下,润滑油的黏度建议如下表所示。
轴承的工作温度
(℃)
dn值 润滑油的ISO黏度级别(VG) 适用轴承
一般荷重 重荷重或冲击荷重
-30 ~ 0 容许转速范围 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 止推滚珠轴承除外
150000 ~ 500000 10 22 32 单列径向滚珠轴承
圆筒滚子轴承
60 ~ 100 到15000 150 220 全部
15000 ~ 80000 100 150 全部
80000 ~ 150000 68 100 150 止推滚珠轴承除外
150000 ~ 500000 32 46 68 单列径向滚珠轴承
圆筒滚子轴承
100 ~ 150 容许转速范围 320 全部
0 ~ 60 容许转速范围 46 68 自动调心滚子轴承
60 ~ 100 容许转速范围 150
※dn值 = 轴承内径(mm) x 转速(rpm)。
※本表示根据JIS K 2001工业用润滑油黏度分类的油选择指南。
※本表所示的是油浴润滑或循环润滑的润滑油选择指南
 

油脂


上面图表说明油脂大略的成分结构。大部分为基础油,另外有增稠剂以及少量的添加剂。

基础油就是提供润滑的主要部份,种类繁多,轴承用油的话以矿物油与二酯油居多。

增稠剂的主要功能是保持基础油。如右图所示,增稠剂把基础油连结起来使得原本的液体呈半固体状,方便处理。一般常见的增稠剂有锂皂基、复合钡基、尿素..等。如果要以日常生活的事物来比喻的话,可以把增稠剂想象成一个海绵,而吸饱基础油的海绵就是油脂。

添加剂是增加油脂性能用的,譬如增加防锈性或者抗氧化性。轴承界比较常看到的添加剂,是高荷重下所使用的耐极压剂(通常油脂名称后面会加上EP)。如果把增稠剂想象成海绵,则在轴承中是一直被滚动体辗过的。在高荷重的时候,这个海绵会被辗碎并且失去保持油脂的功能。此时如果加入耐极压剂的话,可以保护海绵不要被辗断。

会选用油脂润滑大概是因为下列几个优点:
●方便 - 原厂预先封入油脂的轴承不需要再进行保养。
●成本低 - 使用密封轴承时可以减少机械的部品以及安装程序的数量。
●油脂比润滑油容易处理。
●油脂本身也有密封的效果,防止异物侵入轴承内部空间。

当购入的是开放式或者单边盖的轴承时,大部分的情况需要自行封入油脂。此时油脂的封入量不可以过多,过多的油脂会有扭力增加、动力损失以及搅拌热的温升出现。
建议最佳的油脂封入量为:
●当转速低于容许转速的50%时,油脂封入量为轴成内部空间的1/2 ~ 2/3。
●当转速超过容许转速的50%时,油脂封入量为轴成内部空间的1/3 ~ 1/2。

油脂的更换周期可以参考下图。

使用例如下:
内径60mm轴承,转速800rpm时,自图表找出内径60mm位置,并且往上找到与n=800的曲线交接点。
以交接点位置往左边找出更换时间。深沟滚珠轴承为20000小时,而自动调心滚子轴承则为2000小时。


注意事项!
不同种类的油脂未必具有兼容性,混合不兼容的油脂可能会引起化学反应,造成油脂特性的明显变化,更可能使油脂劣化。实际上两种优良的油脂混合在一起,也可能产生一种很糟的油脂。因此在补给油脂时,应尽量用原本封入轴承的油脂。


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