轴承的润滑与润滑油.ppt

第四章 轴承的润滑及润滑油 学习要求 1、了解轴承润滑的有关理论特点； 2、知道轴承润滑油的性能要求； 3、了解轴承的润滑方法； 4、知道轴承润滑油的选用方法； 5、知道轴承润滑油的换油质量标准。 概述： 轴承分滑动及滚动两类。滑动从负荷方向分为轴颈和推力两种；从润滑方法和支承负荷方式分动压和静压两种。滚动分球型、柱型（包括针型）和锥型，还分向心和分力两种。滑动轴承大都用油润滑，少数特殊的用脂润滑；滚动轴承大都用脂润滑。 一次性全损润滑用不含添加剂的油（脂），循环润滑用油一般含抗氧化剂和消泡剂，油膜润滑油含油性剂或缓和性极压剂，冲击性或重负荷轴承润滑油性或极压性抗磨剂。 §4-1 滑动轴承的润滑 轴承润滑的润滑状态有流体润滑、混合润滑和边界润滑等三种(另外还有用固体润滑剂的固体润滑)。在流体润滑上分为动力学的和静力学的两种。 1)动力学的流体润滑 在轴承内部摩擦面间产生压力流体，借助于流体压力，形成润滑油压力膜，使两摩擦面完全离开，即由压力流体支撑负荷。 因系粘性流体润滑，高速时单位面积的摩擦发热量增加，轴承温度升高，因而超高速使用时，必需考虑冷却问题。 2)静力学流体润滑 由轴承外部，用泵打人压力润滑油，以支撑负荷的称为外部压力流体润滑，径向式推力轴承均可采用，也称为静压润滑轴承。这种轴承可避免动力学润滑的起动、停止、变负荷、变转速时的不良影响，并有利于轴承冷却和润滑油净化。但其缺点是设备复杂、造价高、耗动力较多。一般只是在动力学的润滑方式不能解决问题时，才采用静力学的润滑。 3)边界润滑 计器仪表等轴承上，使用烧结含油轴承的边界润滑方式的摩擦系数大(f=0.05～0.2)，润滑油分子层仅为几层到百层左右(油膜厚度ho0.1μm)的薄油膜，仅为流体润滑时的l／10～1／100左右。不符合牛顿流体润滑定律。这时已和粘度无关，而和固体塑性弹性有关，且粘结磨损增加100倍左右，轴承耐用寿命降低到1／100左右，动力消耗增大几十倍到100倍。因而，除特殊情况下，不宜采用。 边界润滑条件下，为防止磨损，而采用亲和力强的润滑油的强韧边界润滑膜，以防止粘结磨损，这主要借助于各种高效能的添加剂，如油性剂、极压剂、摩擦缓和剂等。 4.1.1 滑动轴承的特性 滑动轴承的最大特点是运转中，在一定速度下产生的油楔力，而且转数越高油楔力也越大，油膜也越坚韧。 1)滑动轴承的特性 流体润滑条件下的特点为： (1)耐用寿命长，在流体润滑条件下，成为半永久性的摩擦部件； (2)负荷能力在速度增加时可以增大，有利于坚韧油楔膜的形成； (3)运转稳定，流体膜能吸收冲击，适于动态摩擦的往复负荷的轴承使用，如发动机轴承等最为适宜； (4)占用面积小，在经济上有利； (5)静止时不致由于赫兹压力应力造成材料疲劳。 4.1.2 最小油膜厚度 油膜间隙实际上看作是轴承的间隙。其关系为： ①油膜间隙大时，则油流量增加，而油温Tmax下降； ②油膜间隙小时，油膜扩大，而压力Pmax下降； 一般最简单的选定法为： ①从防止烧结上看：cdmin/d＞0.0005 ②从防止噪音上看：cdmin/d＜0.0010 ③10000r/min(为使油量增加)：cdmin/d=0.0015 流体力学油楔滑动轴承容许最小油膜厚度（h0）为： 普通中速（500～ 1500r/min）的电动机和发电机的钢轴和巴比轴承为h0=0.019mm；大型钢轴和巴比轴承高速（1500～3000r/min）的涡轮发动机，鼓风机等为h0=0.076～0.13mm；对于小型刚性（rigid）的表面光洁度很高的汽车，和飞机发动机轴承为h0=0.0025～0.005mm。 对于薄油膜润滑的系统，必需设置很精细过滤器，以便除掉直径大于最小油膜厚度的杂质颗粒，以减少轴承和轴的磨损。 2）喷射或局部润滑法 滑动轴承润滑中的搅拌动力损失不容忽视，特别是倾斜垫片式轴承等，具有几段滑动面的轴承的润滑油搅动损失，甚至不比轴承摩擦损失小，此时不采用油浴式润滑，而代之以向各垫片的受压面喷射适量的低粘度润滑油，以减少搅拌动力损失，同时兼起冷却作用。 4.1.4 滑动轴承润滑理论 滑动轴承润滑节能的措施，有机械设计和润滑改进及运转操作的三个方面。在机械设计方面应采用最佳的减摩技术参数，即取最佳的型式结构，用最佳的材料，施行最佳的加工和安装；在润滑方面除认真搞好润滑管理和良好运转操作之外，就是采用节能润滑油进行节能润滑。所谓节能润滑油，当前主要是采取三项措施，赋予三种最佳性能，这就是①低粘度化；