一、润滑的目的

 

滚动轴承润滑的目的足减少轴承内部的摩擦及摩损，防止咬粘、其润滑作用如下。

 

（1）减少摩擦及摩损。

 

防止轴承套圈、滚动体及保持架相互接触部分产生直接金属接触，减少序擦、摩损。

 

（2）延长疲劳寿命。

 

轴承的滚动疲劳寿命，在运转中，若滚动接触面润滑良好，则会延长。相反地，润滑油粘度低，润滑油膜厚度小足的，则缩短。

 

（3）摩擦热的排出与冷却。

 

对于循环供油法等，摩擦产生的热量可以用油排出，或外部传来的热量，冷却。防止轴承过热，防止润滑油本身的劣化。（我们推荐你关注“机械工程师”公众号，第一时间掌握干货知识、行业信息）

 

（4）其他。

 

防止异物侵入轴承内部，防止生锈或腐蚀。

 

二、润滑的方法

 

轴承的润滑方法，分为脂润滑和油润滑。为了充分发挥轴承性能，首先要根据工况、使用目的等选择合适润滑方法。只考虑润滑，油润滑占优势。但是，脂润滑可以简化轴承外围结构。脂润滑和油润滑的利弊比较，如表12.1所示。

 

 

1、脂润滑

 

（1）轴承座内润滑脂的填充量

 

轴承座内润滑脂的填充量，根据轴承转速，轴承座构造、空问容积、润滑脂牌号、使用环境的气体而异。小允许温度上升的机床主轴用轴承等，要少填充润滑脂，一般大致标准如下。

 

首先，将润滑脂填满轴承内部，此时，保持架引导而也要塞进润滑脂。然后，对轴承座内部轴及轴承之外的空问容积按以下量填充润滑脂。

 

 1/2~2/3（极限转速低50%旋转的情况）

 

 1/3~1/2（极限转速高50%旋转的情况）

 

（2）润滑脂的补充

 

一般，填充一次润滑脂，可以长时间不必补充。但是，有的使用条件，需要时常补充或更换润滑脂。因此轴承座的设计也要考虑到这一点。补充间隔短的情况下，要在轴承座的适当位置上，设计加脂口和排出口。以便更换劣化的润滑脂。比如：用扇形润滑脂补充板将补充润滑脂侧的轴承座空间分成几处，只一处填满之后就可流进轴承内部。从轴承内部挤出的润滑脂，由润滑脂阀排出轴承座外（图12.1）。不使用润滑脂阀的情况下，将排出侧的轴承座空间加大，陈旧的润滑脂积存在这里，定期拆下外罩取出。

 

 

（3）润滑脂的补充间隔

 

即使优质润滑脂，经过一段时间使用，其性能也会劣化导致润滑性能降低。所以要适时补充润滑脂。润滑脂的补充间隔用运转时间表示，图12.2的（1），（2）是大致的标准。图12.2是使用优质锂皂矿物类润滑脂，温度70℃，标准载荷（P/C=0.1）时的曲线。

 

 

·温度高于70℃时，轴承每升温15℃，润滑脂补充间隔就要减半。

 

·润滑脂 特别是球轴承使用优质润滑脂，其补充间隔还可以延长。而低于70℃时，应采用矿物油类锂皂脂或合成油类锂皂润滑脂。（我们推荐你关注“机械工程师”公众号，第一时间掌握干货知识、行业信息）

 

（4）密封球轴承的润滑脂寿命

 

单列深沟球轴承中填充润滑脂，密封圈或防尘盖密封的润滑脂寿命，可以用公式（12.1）、公式（12.2）或图12.3推算出来。

 

{通用润滑脂（1）}

 

log t=6.54-2.6(n/Nmax)-[0.025-0.012(n/Nmax)]T-------（12.1）

 

{优质润滑脂（2）}

 

log t=6.12-1.4(n/Nmax)-[0.018-0.006(n/Nmax)]T-------（12.2）

 

式中t：平均润滑脂寿命（h）

 

n：轴承的旋转速度（rpm）

 

Nmax：脂润滑的极限转速(rpm)（轴承尺寸表中的ZZ型、VV型的数值。）

 

T：轴承的运转温度（℃）

 

再者，公式(12.1)及公式(12.2)，或图12.3的适用范围，大致如下。

 

 

（a）轴承的转速n

 

0.25≦n/Nmax≦1

 

n/Nmax<0.25时 设n/Nmax=0.25

 

（b）轴承的运转温度T

 

通用润滑脂1 70℃≦T≦110℃

 

优质润滑脂2 70℃≦T≦130'C

 

T<70℃时：设T=70℃

 

（c）轴承载荷

 

 轴承载荷约为基本额定动载荷Cr的1/10以下。

 

注1 通常在-10℃~110℃左右常用的矿物油类润滑脂。（比如：锂基润滑脂）

 

 2 可以在40℃~130℃左右宽温度范围使用的合成油类润滑脂。

 

2、油润滑

 

（1）油浴法。

 

油浴法足多用于低速、中速旋转的一般润滑方法。原则上油面高度处于最下位的滚动体中心。最好安装油位表，以便于确认油面高度（图12. 4）。

 

 

（2）滴注供油法。

 

滴注供油法，多用于转速较高的小型球轴承等。如图12.5所示，油贮藏在可视注油器中，滴下的油量，由上部的螺丝来调节。

 

 

（3）飞溅式供油法

 

 飞溅式供油，是不直接将轴承浸入油中，而利用周围的齿轮或旋转体转动时产产的飞沫来润滑的方法。广泛用于汽车的变速箱、差速器中。图12.6是齿轮装置举例。

 

 

（4）循环供油法

 

对于高速下需要用油对轴承冷却，或周围温度很高时，多采用循环供油。如图12.7中的（a）所示的工况下右侧供油管的油达到一定水平，就经左侧的排出管返回油箱，冷却后，再次通过泵或过滤器供油。为了使油不致于在轴承座内积存过多，排油箱要比供油管粗。

 

 

（5）喷射供油法

 

喷射供油法，多用于高速轴承。比如，dmn值超过100万的喷气式发动机轴承的润滑。从1个或几个喷嘴，加压喷射润滑油，使贯通轴承内部。图12.8是常用的喷射供油举例。对着内圈和保持架的引导面喷油。高速的情况下，轴承周围的空气也与轴承一起旋转，形成气墙。所以，润滑油从喷嘴喷出的速度，要超过内圈内径面（也是保持架的引导面）线速度的20%。对于同油量，喷嘴数量多的冷却效果好。喷射供油法的用油量大，应尽量减少油的搅拌阻力。加大排油口，强制排油，以便有效地散热。

 

 

（6）喷雾供油法

 

喷雾供油法，是用空气使润滑油雾化，再喷射到轴承上的润滑方法。也叫油雾润滑。其优点如下：（图12.9）

 

 

（a）润滑油量少，搅拌阻力小，适用于高速旋转。

 

（b）轴承椰位很少漏油，所以，设备、产品的污染小。

 

（c）可以小断更新润滑油、延长轴承寿命。

 

因此，喷雾供油法多用于机床高速电主轴，高速泵，轧辊轴承的润滑。另外，有关大型轴承的喷雾供油法，请与NSK联系。（我们推荐你关注“机械工程师”公众号，第一时间掌握干货知识、行业信息）

 

（7）油气供油法

 

油气供油，是用定量活塞间歇地吐出微量的润滑油，由混合阀将润滑油徐徐引进压缩空气中，借助空气连续流动供油的润滑方法。

 

油气供油法的优点：

 

（a）供油量少且可以进行定量管理，所以能够控制最合适的油量，发热，适用于高速。

 

（b）连续地微量供油，轴承温度稳定，而且，油是沿着油管壁流动，对周围空气污染小。

 

（c）经常送进新的润滑油，不用担心油的劣化。

 

（d）经常给电主轴内部送入压缩空气，电主轴内压高，不易从外部侵入灰尘及切削液。

 

因此，多用于机床主轴及其它高速旋转的用途。（图12.10）

 

 

三、润滑剂

 

1、润滑脂

 

润滑脂是由基础油、增稠剂及添加剂制成的半固体态润滑剂。润滑脂的种类和一般特性如表12.2所示。

 

 

同种类的润滑脂，也会因牌号不同性能相差很大，要在选择时注意。

 

（1）基础油

 

润滑脂的基础油，使用矿物油或硅酮油、二酯油等的合成油。

 

润滑脂的润滑性能，主要取决于基础油的润滑性能，所以在选择润滑油时，同样也须重视基础油粘度。低粘度基础油的润滑脂适于低温、高速，高粘度基础油的润滑脂适用于高温、重载。但是，润滑脂的增稠剂会影响润滑性能，因此，不能完全等同于润滑油。

 

（2）增稠剂

 

润滑脂的增稠剂，除使用再种金属皂基、皂土等无机增稠剂外。还使用尿素、氟化物等耐热有机增稠剂。增稠剂的种类和润滑脂的滴点关系密切。一般，滴点1 高的润滑脂使用温度上限也高。可是，即使是使用了高滴点增稠剂，在基础油耐热性低的情况下，其温度上限也会降低。

 

润滑脂的耐水性，取决于增稠剂的耐水性。钠皂基润滑脂与含钠皂的混合基润滑脂，因在有水或高温的环境下会乳化，所以小适于上述环境。

 

（3）添加剂

 

润滑脂要根据其需要添加抗氧化剂、防锈剂、极压剂等。在承受重载荷、冲击载荷时，使用加入极压添加济的润滑脂。长期不补充润滑脂的情况，选择含有抗氧化剂的润滑脂。

 

（4）稠度

 

稠度是表示润滑脂“软度”的数值，是使用中流动性的大致标准。表12.3所示为润滑脂的稠度代号及稠度与工况的一般关系。

 

 

（5）不同润滑脂的混合

 

原则上，牌号不同的润滑脂不能混合，混用含有不同种类增稠剂的润滑脂会破坏润滑脂结构。

 

而且，即使使用同种增稠剂的润滑脂，也会因添加剂不同，相互造成不良影响。

 

注1 滴点，指用规定容器加热润滑脂至流动状态滴下的温度。

 

2、润滑油

 

轴承的润滑油，使用承载能力高，氧化稳定性能及防锈性能好的高度精炼矿物油或合成油。在选定润滑油时，最重要的是根据运转温度，选定粘度合适的油。粘度过低，不能充分形成油膜，是造成非正常磨损、咬粘的原因。相反地，粘度过高，粘性阻力会引起发热，加大动力损耗。轴承的转速、载荷也影响油膜的形成。通常，转速高，使用低粘度的油。载荷越大、轴承越大，使用的润滑油粘度越高。普通工况下，运转中轴承周围的油温与润滑油粘度的大致标准，如表12.4所示。

 

 

作为参考，图12.11示出了润滑油温度和粘度的关系，根据轴承工况选择润滑油的举例，如表12.5所示。

 

 

 

油的更换周期

 

油的更换周期，因工况、油量而异。一般，运转温度低于50℃，灰尘少的环境下使用时，可以一年更换一次。但是，油温超过100℃时，要每3个H或3个H以内更换。而且，在有水分浸入，或由于油浴润滑混入异物的情况下，需要缩短更换周期。与润滑脂相同，牌号不同的润滑油，禁止混用。