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軸承潤(rùn)滑與負(fù)載、溫度

2023-11-23

簡(jiǎn)單明了的說明軸承潤(rùn)滑與負(fù)載、和溫度之間關(guān)系的話題。

一、軸承潤(rùn)滑與負(fù)載

依然會(huì)到滑水運(yùn)動(dòng)的例子。在前面的文章中我們用滑水運(yùn)動(dòng)的例子講述了軸承潤(rùn)滑的基本原理、軸承轉(zhuǎn)速與潤(rùn)滑的關(guān)系。滑水運(yùn)動(dòng)的例子還可以很好的解釋軸承潤(rùn)滑與負(fù)載的關(guān)系。

首先,滑水運(yùn)動(dòng)員在水面上滑行,在牽引快艇的速度一樣的時(shí)候,運(yùn)動(dòng)員的吃水深度與運(yùn)動(dòng)員自身的重量有關(guān)系。運(yùn)動(dòng)員自身體重越大,吃水越深;反之,運(yùn)動(dòng)員體重越小,吃水越淺。

在這里,可以將運(yùn)動(dòng)員的滑行速度類比做軸承轉(zhuǎn)速;運(yùn)動(dòng)員自重類比做軸承的負(fù)載;而運(yùn)動(dòng)員滑水板底板與水底之間的距離可以類比做軸承內(nèi)潤(rùn)滑油膜的厚度。

這樣看來,運(yùn)動(dòng)員吃水越深,那么滑水板底板與水底之間距離越近,對(duì)于軸承而言,也就是油膜厚度越?。贿\(yùn)動(dòng)員吃水越淺,那么滑水板與水底之間的距離就越遠(yuǎn),對(duì)于軸承而言,油膜厚度越大。

因此可以得到一個(gè)結(jié)論,在其他條件相同的時(shí)候,軸承負(fù)載越大,軸承內(nèi)部油膜厚度越??;軸承負(fù)載越小,軸承內(nèi)部油膜厚度越大。

軸承油膜厚度小到一定程度的時(shí)候,就會(huì)出現(xiàn)混合潤(rùn)滑,甚至出現(xiàn)邊界潤(rùn)滑狀態(tài),軸承滾動(dòng)體和滾到之間的金屬就有可能出現(xiàn)直接接觸的情況,軸承磨損風(fēng)險(xiǎn)增加。所以在合適的負(fù)載情況下,才能有限的延長(zhǎng)軸承的使用壽命。

二、軸承潤(rùn)滑與溫度

事實(shí)上,如果單獨(dú)說軸承內(nèi)部潤(rùn)滑和溫度兩個(gè)因素,本來是不直接相關(guān)的,但是由于軸承的潤(rùn)滑介質(zhì)(潤(rùn)滑脂、潤(rùn)滑油)中一個(gè)重要的因素——粘度與溫度緊密相關(guān),而潤(rùn)滑介質(zhì)的粘度又與潤(rùn)滑關(guān)系十分緊密,因此溫度稱為影響潤(rùn)滑的關(guān)鍵因素。

在介紹軸承潤(rùn)滑與溫度之間的關(guān)系之前,需要一個(gè)前序的基本概念,就是潤(rùn)滑劑粘度與溫度的關(guān)系。一般的情況下,潤(rùn)滑劑粘度隨著溫度上升而下降。這幾乎是一個(gè)確定的關(guān)系,因此軸承潤(rùn)滑與溫度的關(guān)系本質(zhì)上是軸承潤(rùn)滑與潤(rùn)滑劑粘度的關(guān)系。

我們重新回到滑水運(yùn)動(dòng)員的例子來看這個(gè)關(guān)系。我們假設(shè)有一個(gè)水池里面裝的是水,另一個(gè)水池里面裝的是蜂蜜。顯然蜂蜜比水更粘稠。那么當(dāng)其他條件一樣的時(shí)候(運(yùn)動(dòng)員體重一樣,牽引速度一樣)的時(shí)候,上述兩個(gè)池子中哪個(gè)更容易將運(yùn)動(dòng)員浮起來?

憑感覺都可以得到一個(gè)答案,那就是蜂蜜的池子里運(yùn)動(dòng)員更容易浮起來。當(dāng)然,你也可以通過浮力的公式有一個(gè)定量的感受。

滑水運(yùn)動(dòng)員更容易從裝有蜂蜜的池子里浮起來,對(duì)比到軸承上而言,就是更大的粘度有利于形成油膜(浮起來)。如果聯(lián)系溫度與潤(rùn)滑劑粘度的關(guān)系,不難得到結(jié)論,溫度低的時(shí)候,潤(rùn)滑劑粘度大,更容易形成油膜。

事實(shí)上,潤(rùn)滑劑粘度的增大除了容易形成油膜這個(gè)正面因素以外,還有一個(gè)負(fù)面因素。依然聯(lián)想滑水運(yùn)動(dòng)員的例子,牽引船希望拉動(dòng)滑水運(yùn)動(dòng)員在葉面上浮起來,在兩個(gè)池子中哪個(gè)的阻力更大?想必,答案也是清楚的,那就是蜂蜜的池子阻力大。對(duì)比到軸承上就是軸承的阻轉(zhuǎn)矩更大了。宏觀上來看,就是軸承滾動(dòng)的阻力大了??梢岳斫鉃槟Σ赁D(zhuǎn)矩大了。軸承的摩擦阻轉(zhuǎn)矩臨末以發(fā)熱的方式散發(fā)出去,因此,潤(rùn)滑劑粘度大,會(huì)帶來軸承溫度的升高。

中間有個(gè)小問題,軸承溫度升高了,那么潤(rùn)滑劑粘度又降下來了,這樣不就不會(huì)繼續(xù)高溫了么?這個(gè)問題留給工程師自己去梳理邏輯,一個(gè)小提示,就是粘稠的潤(rùn)滑劑發(fā)的造成的溫度降低了自身粘度,臨末會(huì)不會(huì)形成一個(gè)平衡?從這個(gè)平衡的角度去想,你不難找到答案。

來源: 電子開發(fā)網(wǎng)

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