1.滚动轴承的特点 滚动轴承既有滚动摩擦也有滑动摩擦。滑动摩擦是由于滚动轴承在表面曲线上的偏差和负载下轴承变形造成的。随着速度和负荷的增加,滚动轴承的滑动摩擦增大。为了减少摩擦、磨损、降低温升、噪声,防止轴承和部件生锈,采用合理的润滑方式和正确地选用润滑剂,适宜地控制润滑剂数量对提高轴承寿命非常重要。 (1)滚动轴承选油、选脂的依据: 滚动轴承使用润滑油润滑的优点: a.在一定的操作规范下,使用润滑油比润滑脂润滑的启动力矩和摩擦损失显著要小。 b.由于润滑油可在循环中带走热量起到冷却作用,故能使轴承达到相对高的转动速度。 c.使用温度可保证达到较高。 d.换脂时,必须拆卸有关联接部件,用润滑油时,不必拆卸。 e.在减速箱中的轴承用润滑油是很合适的,因为可用飞溅方式达到同时润滑齿轮和轴承的目的。 f.在轴承中润滑脂逐步被产品磨损的产物、磨料、从外经密封装置渗透的和自身老化的产物所沾污,如不及时替换,则引起轴承加速磨损,而用润滑油时,可经过过滤而保证其正常运转。 (2)滚动轴承用润滑脂润滑的优点 a.个别须用手经常加油的轴承点,如换用脂则既省事又可避免缺油。 b.脂本身就有密封作用,这样可允许简化密封程度不高的机构。 c.经验证明在一定转速范围内(n<20000r/min或dn<20000mm·r/min)用锂基脂润滑比用滴油法有更低的温升和更长的轴承寿命。 2.滚动轴承选用润滑脂应考虑的因素 (1)速度 主轴转速和轴承内径是滚动轴承选用润滑油还是脂的重要依据,通常使用润滑脂时各种轴都有一个使用速度极限,不同的轴承速度极限相差很大,通常以dn值或dmn值来表示。一般原则是速度越高,选锥入度越大(锥入度越大则脂越软)的脂、以减少其摩擦阻力。但过软的脂,在离心力作用下,其润滑能力则降低。根据经验,对n=20000r/min的主轴,若用球轴承,其脂的锥入度宜在220~250之间,当n=10000r/min时,选锥入度为175~205的脂;若用滚锥、滚子轴承,由于它们与主轴配合比较紧密,甚至有些过盈结构,因此即使主轴转速n=1000左右,其用脂的锥入度应在245~295范围内。 (2)温度 轴承的温度条件及变化的幅度对润滑脂的润滑作用和寿命有明显的影响,润滑脂是胶体分散体系,它的可塑性和相似粘度随着温度而变化。当温度升高时,润滑脂的基础油会产生蒸发、氧化变质,润滑脂的胶体结构也会变化而加速分油。当温度达到润滑脂稠化剂的熔点或稠化纤维骨架维系基础油的临界点时,其胶体结构将完全破坏,润滑脂不能继续使用。如果温度变化幅度大且温度变化频繁,则其凝胶分油现象更为严重。一般讲,润滑脂高温失效的主要原因都是由凝胶萎缩和基础油的蒸发而造成的,当基础油损失达50%~60%时,润滑脂即损失了润滑能力。轴承温度每升高10~15℃,润滑脂的寿命缩短一倍。 在高温部位润滑时,要考虑选用抗氧化性好、热蒸发损失小、滴点高的润滑脂。在低温下使用,要选用相似粘度小,低的起动阻力的润滑脂。这类润滑脂的基础油大多是合成油,如酯类油、硅油等,它们都具有低温性能。 (3)载荷 对于重载荷机械在使用润滑脂润滑时,应选用基础油粘度高、稠化剂含量高的润滑脂,稠度大的润滑脂可以承受较高载荷或选用加有极压添加剂或填料(二硫化钼、石墨)的润滑脂。对于低,中载荷的机械,应选用1号或者2号稠度的短纤维润滑脂,基础油以中等粘度为宜。 (4)环境条件 环境条件是指润滑部位的工作环境和所接触的介质,如空气湿度、尘埃和是否有腐蚀性介质等。在潮湿环境或水接触的情况下,要选用抗水性好的润滑脂如钙基、锂基、复合钙基脂。条件苛刻时,应选用加有防锈剂的润滑脂。处在有强烈化学的介质环境的润滑部件,应选用抗化学介质的合成油润滑脂如氟碳润滑脂等。 导轨是在机床上用来支承和引导部件沿着一定的轨迹准确运动或起夹紧定位作用的轨道。轨道的准确度和移动精度,直接影响机床的加工精度。目前应用的导轨有滑动导轨、滚动导轨和静压导轨。导轨的截面形状主要有V形、矩形、燕尾形、圆柱形及平面形等。 常用的导轨材料是铸铁、钢、镶嵌或涂复在铸铁上的塑料或复合材料等。 1.导轨润滑剂的作用 (1)导轨润滑剂的作用之一是使导轨尽量接近液体摩擦状态下工作,以减小摩擦阻力,降低驱动功率,提高效率。 (2)减少导轨磨损,防止导轨腐蚀。流动的润滑油还起到冲洗作用。 (3)避免低速重载下发生爬行现象,并减少振动。 (4)降低高速时摩擦热,减少热变形。 2.机床导轨润滑油的选择 根据经验及数据,选用机床导轨润滑油时主要考虑下列因素。 (1)既作液压介质又作导轨油的润滑油 根据不同类型的机床导轨的需要,可选同时用作液压介质的导轨润滑油,既要满足导轨的要求,又是满足液压系统的要求。例如对于像坐标镗床之类的机床,导轨油的粘度(50℃)应选择得高些(40~90mm2/s),但像各类磨床,常常将导轨润滑油由液压系统供给,而液压系统的要求较高,必须满足,此时导轨-液压润滑油的粘度(50℃)应选得低些(20~40mm2/s),即液压系统所需的粘度。 (2)按滑动速度和平均压力来选择粘度。 (3)根据国内外机床导轨润滑实际应用来选择,在选择使用导轨润滑剂时,还可参考国内外现有机动床导轨润滑实际应用的例子来选用。 3.液体静压润滑导轨 液体静压润滑导轨通常可分为开式,闭式及卸荷式三类。所谓开式静压导轨是指导轨只设置在床身的一边,依靠运动件自重和外载荷保持运动件不从床身上分离,因此只能承受单向载荷,而且承受偏载力矩的能力差,适用于载荷较均匀,偏载和倾覆力矩小的水平放置的场合。而闭式静压导轨是指导轨设置在床身的几个方向,并在导轨的几个方向开若干个油腔,能限制运动件从床身上分离,因此能承受正、反向载荷,承受偏载荷及颇覆力矩的能力较强,油膜刚度高,可应用于载荷不均匀,偏载大及有正反向载荷的场合。卸荷静压导轨没有油膜分开两导轨面,两导轨面是直接接触的,但在两接触面仍有少量流动的润滑油,其刚度较大,结构较简单,适用于要求导轨的接触刚度较大,同时又要减少导轨磨损,工作台在低速下运动均匀或运动件特别长的机床导轨。
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