轴承运行速度

为你守护 · 发表于 2011-7-12 22:19:52

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滚动轴承运行速度有一个极限。一般来说，这极限速度由润滑剂的运行温度或轴承部件的材料来设定。
达到极限运行温度的速度取决于轴承运行中产生的摩擦热量（包括任何外来的热量），以及可以从轴承上散发的热量。
轴承的种类和尺寸、内部设计、负荷、润滑方式和冷却条件、以及保持架设计、精确度和内部游隙等等，都会影响转速能力的确定。
在产品表中，一般列出两种速度：（热）参考速度和（运动）极限速度，这两个速度的数值取决于所考虑的标准。
参考速度
在产品表中列出的（热）参考速度是一种速度参考值，用来决定在一定负荷和润滑剂粘度的条件下轴承的可允许运行速度。
列出的参考速度值符合ISO 15312标准（该标准不包括推力球轴承）。此ISO标准是为油润滑制定的，但对油脂润滑同样有效。
一个给定轴承的参考转速代表了其在某种特定运行条件下的速度。在这个速度时，轴承产生的热量与从轴承散发到轴杆、轴承座和润滑剂的热量大致平衡。
根据ISO 15312标准，达到这种热量平衡的参考条件是：
在摄氏20度的环境温度上再增加50度，即轴承温度为摄氏70度，测量点是轴承的固定外圈或轴承座垫圈;
径向轴承：一个稳定的径向负荷，占基本静负荷额定值的C0 的5%
推力轴承：一个稳定的轴向负荷，占基本静负荷额定值的C0 的2%
具常规游隙的开放式轴承
用于油润滑轴承：
润滑剂：无EP添加剂的矿物油，在摄氏70度时的运动粘度
ν = 12mm2/s (ISO VG 32) (用于径向轴承)
ν = 24mm2/s (ISO VG 68) for (用于推力滚子轴承)
润滑方法：油浴，润滑油达到滚动体处于最低位置时的中部。
用于油脂润滑轴承：
润滑剂：含有矿物基油的常规锂皂油脂润滑，在摄氏40度时粘度从100 到200mm2/s（例如ISO VG 150)
油脂量：大约是轴承内部自由空间的30%。
在油脂润滑轴承启动时，可能出现一次温度峰值。因此，轴承可能需要运行10至20小时方可达到正常运行温度。
在这些特定的条件下，油润滑和油脂润滑的参考速度相等。
在轴承外圈旋转的情况下，可能有必要降低额定值。
对于某些轴承，它们的速度极限不是由滚动体／轴承滚道接触面决定，轴承表只提供它们的限速值。这些轴承包括带接触密封件之类的轴承。
限制速度
速度限制是由一定的标准决定的。这些标准包括轴承保持架的外形稳定性和坚固性、保持架导轨面的润滑性、滚动体承受的离心及回旋力，以及其它限制速度的因素。
实验室测试和实际应用经验表明，轴承应有不可逾越的最高运行速度；这是出于技术上的考虑，另外也因为要将运行温度保持在一个可接受的水平，其涉及的成本非常之高。
限制速值请参见轴承表，其根据为高速应用的各种要求；本型录所示的轴承和保持架设计已考虑到这一点。
轴承有可能在高于表中所列的速度下运行，但这样做必须考虑到运转精确度，以及保持架设计、润滑和散热等问题。
特殊情况
在某些应用中，更有比极限速度更为重要的因素需要考虑。
低速度
在非常低的速度下，弹性流体动压润滑膜不可能在滚动体和滚道的接触面上形成。在这些应用中，一般应使用包含EP 添加剂的润滑剂。
往复摆动
在此运行状态下，旋转方向在轴承未转满一圈时就已改变。由于旋转速度在旋转方向刚反转时为零，所以润滑剂完全的流体动压润滑膜无法维持。在这种情况下，为了获得能承受负荷的边界润滑油膜，使用含有有效EP 添加剂的润滑剂是很重要的。
要为这种往复摆动设定一个极限速度或额定速度是不可能的，因为它的速度上限并非受制于热量平衡，而是由有关的惯性力决定。在每次方向反转时，就会有一种危险出现，那就是惯性力会引起滚动体小距离滑行，并使滚道脏污。可允许的加速度和减速度取决于滚动体和保持架的形体重量、润滑剂的种类和剂量、运行游隙以及轴承的负荷。例如，在连杆轴承配置中，使用的便是滚动体相对较小、量轻的预加载轴承。无法提供一般性的指南，而要针对具体情况，作出更精确的运动分析。
文章关键词：轴承

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