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润滑膜——滚珠轴承保持长使用寿命的必备品

发布时间:2023-06-05 12:03:04

润滑决定轴承的使用寿命,如果径向滚珠轴承在电动机或其他以类似速度运行的设备中运行,适当的润滑意味着存在EHD(弹流动力学)膜,轴承寿命计算假定存在此膜。

 
ABMA(美国轴承制造商协会)标准9用于计算滚珠轴承的基本额定寿命,该方法包括可靠性、特殊轴承性能和运行条件的调整因素,调节因子a3将用于操作条件,并且如果润滑剂的运动粘度下降到13厘沲(cSt)以下或者如果旋转速度非常慢(意味着没有EHD膜形成),则其将小于1,调整后的额定寿命可以是计算出的基本额定寿命的20%至50%。
 
流体粘度、两个表面所承载的载荷以及两个表面相对于彼此移动的速度都结合起来决定了流体膜的厚度,这反过来决定了润滑状态,斯特里贝克曲线显示了这些因素如何影响摩擦损失,以及它们如何对应于不同的状态,工程师使用该工具来评估润滑剂、设计轴承和了解润滑状况。

 
低流体粘度、低速和高负载的组合将产生边界润滑,边界润滑的特点是界面中的流体很少,表面接触大,我们可以在斯特里贝克曲线上看到,这导致了非常高的摩擦力。
 
随着流体粘度和速度的增加,负载的减少,表面将开始分离,并开始形成流体膜,该膜仍然很薄,但起到支撑越来越多负载的作用,结果是混合润滑,在斯特里贝克曲线上很容易看到摩擦系数的急剧下降,摩擦的下降是表面接触减少和流体润滑增多的结果。

 
随着速度或粘度的增加,表面将继续分离,直到形成完整的流体膜且没有表面接触,摩擦系数将达到其最小值,并过渡到流体动力润滑,在这一点上,界面上的负载完全由流体膜支撑,流体动力润滑具有低摩擦和无磨损,因为存在全流体膜和无固体-固体接触。
 
斯特里贝克曲线显示了流体动力学区域的摩擦力增加,这是由于流体阻力(流体产生的摩擦),较高的速度可能会导致流体膜变厚,但也会增加移动表面上的流体阻力,此外,较高的粘度将增加流体膜厚度,但也会增加阻力。

 
机器通常在启动和停机时(低速和薄膜)进行边界润滑,然后在正常操作条件下(高速和厚膜)过渡到流体动力润滑,对斯特里贝克曲线的回顾表明,电机或机器在启动和停机期间的摩擦和磨损最大。
 
流体动力润滑之所以得名,是因为流体膜是由固体表面的相对运动产生的,而流体压力会增加这一结果,表面将有微小的凹凸(峰),应避免直接接触,如果一个表面在另一个表面上滑动,那么摩擦力就会增加,凹凸就会断裂,表面就会磨损,在流体动力润滑中,流体膜将表面分离,防止磨损并减少摩擦。

 
当几何形状、表面运动和流体粘度相结合以增加足以支撑负载的流体压力时,形成流体动力膜,增加的压力迫使表面分开并防止表面接触,因此,在流体动力学润滑中,一个表面浮在另一个表面之上,迫使表面分离的流体压力的增加是流体动力的升力。

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