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潤(rùn)滑脂對(duì)交叉滾子軸承使用壽命的影響分析
發(fā)布時(shí)間：2020-09-21
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交叉滾子軸承是一種內(nèi)圈分割、外圈旋轉(zhuǎn)的特殊型號(hào)軸承，因?yàn)檫@種軸承可以完成一些高精度的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，所以現(xiàn)在大多被用作工業(yè)機(jī)器人的關(guān)節(jié)軸承來(lái)使用，以便于機(jī)器人完成一些高難度動(dòng)作，當(dāng)然要想軸承能夠幫助機(jī)器人完成這些，軸承的質(zhì)量以及軸承的安裝使用以及保養(yǎng)潤(rùn)滑等工作都是很重要的，給大家聊一聊潤(rùn)滑，看看潤(rùn)滑脂對(duì)交叉滾子軸承使用壽命的影響，下面就一起來(lái)看看吧！
實(shí)際上潤(rùn)滑脂對(duì)于軸承來(lái)說(shuō)是很重要的，不管是哪一種軸承在使用的時(shí)候都是需要做好潤(rùn)滑工作的，因?yàn)闈?rùn)滑工作的好壞是對(duì)交叉滾子軸承的使用壽命有影響的。并且潤(rùn)滑脂已經(jīng)成為了軸承的重要組成部分、潤(rùn)滑脂的使用得是否科學(xué)合理，將成為決定軸承壽命的關(guān)鍵因素之一，那么具體潤(rùn)滑脂都從哪些方面造成影響呢？通常從以下幾方面來(lái)考慮。
一、潤(rùn)滑脂參數(shù)對(duì)交叉滾子軸承的影響
1、潤(rùn)滑過(guò)程的重要參數(shù)是潤(rùn)滑膜的厚度，而潤(rùn)滑脂粘度是影響潤(rùn)滑膜厚度的重要因素，通常對(duì)潤(rùn)滑膜厚度的要求是能夠超過(guò)兩個(gè)摩擦體表面粗糙度凸起的峰值，從而實(shí)現(xiàn)摩擦副的隔開(kāi)，通常認(rèn)為潤(rùn)滑膜厚度應(yīng)是表面粗糙度值的四倍以上。
2、潤(rùn)滑脂粘度確定的常用方法一是用理論計(jì)算，二是膜厚模擬測(cè)量，三是經(jīng)驗(yàn)檢查。無(wú)論哪種方法，大多數(shù)軸承的潤(rùn)滑都利用與潤(rùn)滑膜厚度相關(guān)的粘度指標(biāo)。如果不能降低軸承工作表面粗糙度從而無(wú)法減小潤(rùn)滑膜厚度，其結(jié)果是造成潤(rùn)滑油脂的粘度大大超過(guò)實(shí)際要求數(shù)值。粘度增大可以保證潤(rùn)滑膜的厚度，但潤(rùn)滑油脂的剪切強(qiáng)度也會(huì)加大，引起潤(rùn)滑油脂內(nèi)摩擦加劇，更多消耗機(jī)器的能量。在大批量低精度的軸承潤(rùn)滑問(wèn)題上，由于這些缺陷不很突出，所以往往在日常工作中沒(méi)有引起足夠重視。
二、潤(rùn)滑對(duì)交叉滾子軸承振動(dòng)與噪聲的影響
1、設(shè)備的更新和換代，使軸承的制造精度得到了大幅提升。振動(dòng)和噪聲是衡量軸承質(zhì)量的主要指標(biāo)，軸承摩擦副間潤(rùn)滑油膜保持得好，可以有效地保持振動(dòng)與噪聲處于較低狀態(tài)。振動(dòng)和噪聲往往是軸承裝配合套后所測(cè)量的數(shù)值，對(duì)交叉滾子軸承使用中低振動(dòng)、低噪聲能夠保持時(shí)間的長(zhǎng)短沒(méi)有引起重視。
2、在軸承達(dá)到使用壽命之前，軸承的振動(dòng)噪聲會(huì)在軸承運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中存在波動(dòng)，而且其波動(dòng)是隨著潤(rùn)滑脂工作條件的變化而改變的，在軸承運(yùn)轉(zhuǎn)工況沒(méi)有達(dá)到潤(rùn)滑脂發(fā)揮潤(rùn)滑效果所需條件時(shí)，軸承振動(dòng)噪聲會(huì)相應(yīng)的不好。隨著軸承運(yùn)轉(zhuǎn)工況如溫升的改變，潤(rùn)滑脂的性能得到充分發(fā)揮時(shí)，軸承的振動(dòng)噪聲會(huì)明顯下降，但隨著軸承運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間不斷延長(zhǎng)，潤(rùn)滑脂的潤(rùn)滑功能會(huì)逐漸喪失，軸承的振動(dòng)噪聲會(huì)隨之上升。
3、一般來(lái)說(shuō)，軸承的初始振動(dòng)噪聲與軸承制造精度關(guān)系較大，在軸承運(yùn)轉(zhuǎn)一段時(shí)間后，其潤(rùn)滑性能的好壞對(duì)振動(dòng)噪聲影響的效果更加突出。潤(rùn)滑脂的黏附性、粘溫性、溫度性能、抗磨損性等因素都影響著低振動(dòng)噪聲壽命保持時(shí)間的長(zhǎng)短，由此可以看出軸承在工作狀態(tài)下的振動(dòng)噪聲大小，不僅僅決定于軸承制造精度，很大程度上受軸承潤(rùn)滑油脂性能的影響。
4、作為軸承制造企業(yè)，應(yīng)對(duì)交叉滾子軸承潤(rùn)滑油脂的成分、性能、潤(rùn)滑方式、軸承使用工況對(duì)潤(rùn)滑脂的影響程度等因素全面考慮，才能有效保證軸承振動(dòng)噪聲能夠持續(xù)保持較好水平。
三、潤(rùn)滑對(duì)交叉滾子軸承摩擦與磨損的影響
1、機(jī)械設(shè)備中旋轉(zhuǎn)部位之所以廣泛采用滾動(dòng)軸承，其主要目的就是降低旋轉(zhuǎn)部位的摩擦。隨著新型設(shè)備的層出不窮，要求更加有效地降低摩擦的場(chǎng)合越來(lái)越多，如要求低能耗的家用電器軸承、采用電池為能源的動(dòng)力傳動(dòng)軸承、充電便攜式電動(dòng)工具用軸承等。而降低軸承運(yùn)轉(zhuǎn)摩擦的有效手段除了軸承套圈和滾動(dòng)體材料、尺寸、結(jié)構(gòu)在設(shè)計(jì)上的考慮外，潤(rùn)滑脂的性能起著主導(dǎo)作用，一般潤(rùn)滑油脂的摩擦系數(shù)大約0.02，鋰基潤(rùn)滑油脂的摩擦系數(shù)可低至0.007.
2、同時(shí)，降低潤(rùn)滑油脂本身的內(nèi)摩擦，也是減小摩擦的有效手段，而潤(rùn)滑油脂粘度是影響內(nèi)摩擦的主要因素。通常在摩擦達(dá)到持續(xù)高強(qiáng)度狀態(tài)時(shí)，軸承工作表面就會(huì)出現(xiàn)磨損現(xiàn)象，隨著磨損的持續(xù)擴(kuò)展，后果就是導(dǎo)致軸承工作表面失去疲勞強(qiáng)度，造成報(bào)廢。
3、雖然摩擦是造成磨損的因素，但造成軸承磨損的原因絕非僅僅是摩擦，在軸承工作狀態(tài)下，潤(rùn)滑油在摩擦副表面形成一層多層定向排列的分子?xùn)偶催吔缒?，邊界膜分子間的內(nèi)聚力具有一定的承載能力，決定潤(rùn)滑狀態(tài)的重要因素在于邊界膜抵抗破裂的能力——邊界膜強(qiáng)度。與潤(rùn)滑相關(guān)的有下列磨損形式：因潤(rùn)滑油膜與邊界膜的強(qiáng)度不夠，容易造成粘著磨損和表面疲勞磨損；因潤(rùn)滑油膜厚度較小而使摩擦副出現(xiàn)剛性接觸、潤(rùn)滑脂內(nèi)含有大尺寸磨粒等雜質(zhì)并且潤(rùn)滑脂排斥磨粒能力較低等因素容易造成磨粒磨損；潤(rùn)滑油脂本身是化學(xué)物質(zhì)，可能對(duì)金屬產(chǎn)生腐蝕，造成磨蝕磨損等。
4、綜上所述，為了減少或避免與潤(rùn)滑相關(guān)的軸承磨損的發(fā)生，在設(shè)計(jì)選擇潤(rùn)滑脂時(shí)，應(yīng)對(duì)以上幾種磨損情況進(jìn)行綜合分析，如潤(rùn)滑油脂所含化學(xué)成分對(duì)所應(yīng)用金屬的腐蝕情況等，但用于軸承制造的金屬成分比較單一，常用的潤(rùn)滑油脂對(duì)其腐蝕的機(jī)會(huì)也不多。
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