轴承使用中的预负荷

1、8、轴承使用中的预负荷、润滑和密封8.1轴承的预负荷 滚动轴承在多数场合运转状态下，应有适当的游隙使用。根据目的不同，也有在组装轴承时，预先使轴承产生内部应力，以便让轴承带有负游隙来使用。这种使用方法称作预负荷。一般适用于角接触球轴承、圆锥滚子轴承，将二个轴承成对使用，成为可以调整游隙的轴承。8.1.1预负荷的目的 预负荷的主要目的及代表性例子如下。 （1）、在正确地决定轴的径向方向及轴向方向位置的同时，抑制轴的跳动。 如机床的主轴轴承、测量仪器轴承。 （2）、提高轴承的刚性。机床的主轴用轴承、汽车差动机构小齿轮用轴承。 （3）、防止轴向方向振动及由于共振而造成的异音。 （4）、抑制滚动体的旋

2、转滑动、公转滑动及自转滑动。如高速旋转角接触球轴承、推力球轴承。 （5）、保持套圈，保持滚动体的正确位置。将推力球轴承、推力调心滚子轴承用在水平轴时。8.1.2预负荷的方法 （1）、定位预负荷定位预负荷是限制轴承轴向方向的相对位置在使用中也不会改变的预负荷方法。其方法如下。a、 为了实施预负荷将事先调整过宽度差或轴向游隙的组合轴承使用的方法。b、 使用调整过尺寸的衬垫、填隙片，以便给予轴承预负荷的方法。c、 筋骨可以调整轴向方向游隙的螺杆、螺母后使用的方法。在这种场合，为了得到适当的预负荷量，要一面测定起动摩擦力矩一面调整。所谓定压预负荷，是利用螺旋弹簧、碟形弹簧，给予轴承适当的预负荷的方法。

3、在使用中，轴承的相对位置即使有变化，预负荷量也可以大致保持一致。 （2）、定压预负荷定压预负荷为使轴承在轴向预紧负荷在使用中保持不变的一种负荷方式，其预紧量可通过调整卷簧、碟簧等的压缩量来实现。8.2轴承的润滑8.2.1滚动轴承的润滑目的是为了在轴承滚动面形成均匀的润滑油膜，从而减少轴承内部摩擦及磨损，防止烧结。其主要作用如下：（1）、减少摩擦及磨损。在构成轴承的套圈、滚动体及保持器的想和接触部分，防止金属接触，减少摩擦、磨损。（2）、延长疲劳寿命轴承的滚动疲劳寿命在旋转中，滚动接触面润滑良好，则延长。相反地，油粘度低，润滑油膜厚度不好，则缩短。（3）、排出摩擦热、冷却。循环给油法可以用油排出

4、摩擦发生的热，或由外部传来的热，冷却。防止轴承过热，防止润滑油自身老化。（4）、其他。也有防止异物侵入轴承内部，或防止生锈、腐蚀的效果。8.2.2润滑方法 轴承的润滑方法，分为脂润滑和油润滑，为了使轴承很好地发挥轴承的有效机能，首先，要选择适合使用条件、使用目的的润滑方法，如只考虑润滑效果，油润滑的润滑效果占优势。但脂润滑有可以简化轴承周围结构的优点，使用也很广泛。近年来，使用润滑脂的密封结构轴承也被越来越多地被采用。 表8.1 油润滑与脂润滑利弊比较项目油润滑脂润滑开式轴承密封轴承外壳结构密封装置保养维修麻烦可以简化更简化旋转速度适用高速旋转极限转速是油润滑的6580% 冷却作用可以排除热量

5、无无润滑脂的更换比较简单较麻烦不用更换尘埃杂质的控制较容易困难专业控制效果泄露性较容易有泄露不易泄露8.2.3脂润滑(1)、外壳内润滑脂的填充外壳内润滑脂的填充量，根据轴承旋转速度，外壳构造、空间容积、润滑脂的牌号、使用环境的气体而不同。不允许温度上升的机床主轴用轴承要少填充润滑脂，一般大致标准如下。首先，将润滑脂填满轴承内部，这时，保持器引导面要塞进润滑脂。然后，对除外壳内部的轴及轴承之外的空间容积按以下量填充润滑脂。1/22/3（极限转速50%以下旋转的情况下）润滑脂1/31/29极限转速50%以上旋转的情况下）（2）、润滑脂的填充一般填充一次润滑脂，可以长时间不必补充。但是，也有由于使用

6、条件，需要时常补充润滑脂或更换润滑脂。因此外壳的设计也要考虑到这一点。补充间隔短的情况下，要在外壳的适当位置上设计补充口和排出口。以便以新润滑脂替代老化了的润滑脂。比如：将补充润滑脂侧的外壳空间，用扇形润滑脂补充板分割成几处，只一处填满后就可流进轴承内部。从轴承内部挤出的润滑脂，由润滑脂阀到外壳之外。不使用润滑阀的情况下，将排出侧的外壳空间设计略大写，陈旧的润滑脂积存在这里，定期摘下外壳盖子取出。（3）、密封球轴承的润滑脂寿命将润滑脂封入单列深沟球轴承中，用密封圈或防尘盖密封的球轴承润滑脂寿命，可以用公式（8.1）、（8.2）计算出来。通用润滑脂Ilog t = 6.54 - 2.6 n /

7、Nmax ( 0.025 - 0.012 n / Nmax ) T (8.1)优质润滑脂IIlog t = 6.12-1.4 n /Nmax ( 0.018 0.006 n / Nmax ) T (8.2)这里， t：平均润滑脂寿命（h）n：轴承的旋转速度（rmp）T：轴承的运转温度（） Nmax:脂润滑的允许旋转数(rmp)（轴承尺寸表记载的ZZ型、VV型的数值。） 说明：(a)、轴承的旋转速度n0.25 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 70T110优质润滑脂 70T130T<70时：设T

8、=70（C）、轴承负荷轴承负荷上额定基本动负荷Cr的0.1左右或小于0.1备注：I 通常在-10110左右所使用的矿物油类润滑脂。 II可以在-40130左右宽温度范围使用的合成油类润滑脂。8.2.4油润滑(1)、油浴法油浴法是用于低速、中速旋转的一般润滑方法。油面原则是在最下位的滚动体中心。最好安装油位表，以便于确认油面。（2）、滴注供油法滴注供油法多用于较高旋转的小型球轴承等。有贮藏在可视的 给油器中，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法是不直接将轴承浸入油中，利用周围的齿轮回转轮回产生的 飞溅来使轴承润滑的方法。广泛使用于汽车的变速器、差动齿轮装置。（4）、循

9、环供油法对于需要用油冷却轴承部分的高速旋转，或周围温度很高的使用场合，多采用循环供油。（5）、喷射供油法喷射供油法多用于高速旋转用轴承。比如：喷气式发动机。对于同一油量，喷嘴根数多有利于冷却效果好。因喷射供油法的用油量多，应该要注意减少油的搅拌阻力，加大排油口，强制排油，以便有效地排热。（6）、喷雾供油法喷雾供油法是用空气使润滑油成雾状，喷到轴承上的润滑方法。起优点如下：因润滑油量少，所以搅拌阻力小，适用于高速旋转；从轴承内部很少漏油，所以，设备、制品的污染少；可以经常提供新的润滑油、延长轴承的寿命；因此，喷雾供油法用于机床的高速主轴、高速旋转泵、轧钢机辊颈用轴承的润滑。（7）、油气供油法油气

10、供油法是用定量活塞间歇地吐出微量的润滑油，由混合阀将润滑油渐渐地引进压缩空气中，连续流程，提供给轴承的润滑方法。其特点如下：可以管理控制最适量的油量，发热少，适用于高速旋转；连续地微量供油，轴承温度稳定，而且油是沿着油管壁面流动，很少污染周围空气；经常给主轴内部送入压缩空气，主轴内压高，不容易从外部侵入尘埃及切削液；经常送进新的润滑油，所以不担心油的老化。因此，多用于机床主轴及高速旋转的用途。8.2.5润滑剂 润滑脂润滑脂是用基础油、增稠剂及添加剂制成的半固体状的润滑剂。润滑脂的种类和一般特性如表8.2所示。同是一个种类的润滑脂，也会为牌号不同性能相差很大，所以要在选择时注意。（1）、基础油润

11、滑脂的基础油是矿物油或硅酮油、二酯油等的合成油。润滑脂的润滑性能，主要由基础油的润滑性能决定。所以在选择润滑油时，同样也须重视基础油粘度。一般低粘度基础油的润滑脂适用低温、高速。高粘度基础油的润滑脂适用夜高温、高负荷。但是，润滑脂的增稠剂也关系着润滑性能。因此，不能与润滑油同样处理。（2）、作为润滑脂的增稠剂，除各种金属皂之外，还使用皂土等无机质增稠剂。增稠剂的种类和润滑脂的滴点有密切的关系。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，其上限温度降低。润滑脂的耐水性由增稠剂的耐水性而决定。钠皂润滑脂或含钠皂的混合基润滑脂在有水或高温的环境下使用会乳化，所以不适用。（3）、添加剂润滑

12、脂要根据其需要添加抗氧化剂、防锈剂、高压润滑脂添加剂等。在承受重负荷、冲击负荷条件下使用时，使用了高压剂的润滑脂。长期不补加润滑脂的情况下，选择含有抗氧化剂的润滑剂。（4）、稠度稠度是表示润滑脂的“软度”的数值，是表示使用中表示流动性的大致标准。（5）不同润滑脂的混合原则上，牌子不同的润滑脂不能混合，若与含有不同种类的增稠剂混合会破坏润滑脂结构。而且，即使是同种增稠剂的润滑脂也会因添加剂不同相互带来影响。名称锂基润滑脂钠润滑脂（纤维状润滑脂）钙润滑脂（黄油、杯滑脂）混合基润滑脂复合基润滑脂（多元合成润滑脂）无皂润滑脂增稠剂锂基皂钠皂钙皂Na+CaLi+CaCa、AL、Li复合皂尿素、皂土、碳黑

13、、氟素化合物、耐热性有机化合物等基础油性能矿物油二酯油多价酯油硅酮油矿物油矿物油矿物油矿物油矿物油合成油(二酯油多价酯油、合成烃油、硅酮油、氟油)滴点使用温度允许旋转数机械稳定性耐压性耐水性防锈性170195-2011070良中良良170195-50130100良中良良200210-5016060良弱良劣170210-2013070良中劣良劣7090-2016040劣弱良良160190-2018070良强中含Na的不好良中180300-2013070良强中良良中230-1013070良中良良劣230+22040100良中良良劣备注作为各种滚动轴承用,用途最广低温、摩擦特性优良，适用仪器用小型轴承，小型电机轴承高温、不适合高速大载荷有长纤维和短纤维状前者不用于高速、水、高温要注意高粘度矿油，用pb皂等的高压剂的润滑脂，耐压用于大型球轴承、滚子轴承耐压性、机械稳定性大以矿物油为基础油，用于一般条件。以合成油为基础油的润滑脂除一般用途外，可以用于耐热、耐酸、耐碱、耐放射能、耐燃烧等特殊用途。表8.2 各种润滑脂的一般性能8.3密封 轴承室的密封装置是防止来自外部的尘埃、水分、金属粉末