4.轴承的润滑与润滑油

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1、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

2、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

3、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ho>0.1μm)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

4、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

5、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＞0.0005②从防止噪音上看：cdmin/d＜0.0010③10000r/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=0.07

6、6～0.13mm；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。一般滑动轴承的最小油膜厚度（轴承间隙）如下表：轴径，mmφ主轴承cdmin连杆轴承cdmin≤500.030.0250-700.040.0370-900.050.0490-1000.060.05滑动轴承最小油膜（间隙）标准4.1.3润滑方法1）常用典型润滑法滑动轴承润滑目的，主要是降低摩擦、磨损和促使轴承冷却等。据此，应选择适当的润滑剂

7、及润滑方法。润滑剂润滑方法维持费装置费润滑剂散热能力条件油手浇循环系统油环润滑含油轴承高低低低低高低低小大中小轻条件专用确保必要油量中速专用中速低负荷专用脂手涂或脂杯集中方式高低低高无无轻条件专用必需有一定的加脂装置能力滑动轴承润滑剂及润滑方法选用要领方式润滑法费用污染容许性需要保养程度润滑，滚动特性毛线润滑毛细管壳体设计费可，绵纱起滤过器作用良取决于油皿的油面，不再循环也可用，轴速度自然变化油芯润滑（带油底壳）毛细管虹吸中可，油芯起滤过器作用良限制性大，下方式可再循环，依轴速而稍变化油芯，垫润滑毛细管廉可，油芯起滤过器作用可限制性大，逐渐减少，再循环可能性，

8、依轴速而稍有变化润滑脂润滑脂枪，脂环最