軸承潤滑與負載、溫度
2023-11-23
簡單明了的說明軸承潤滑與負載、和溫度之間關系的話題。
一、軸承潤滑與負載
依然會到滑水運動的例子。在前面的文章中我們用滑水運動的例子講述了軸承潤滑的基本原理、軸承轉速與潤滑的關系。滑水運動的例子還可以很好的解釋軸承潤滑與負載的關系。
首先，滑水運動員在水面上滑行，在牽引快艇的速度一樣的時候，運動員的吃水深度與運動員自身的重量有關系。運動員自身體重越大，吃水越深；反之，運動員體重越小，吃水越淺。
在這里，可以將運動員的滑行速度類比做軸承轉速；運動員自重類比做軸承的負載；而運動員滑水板底板與水底之間的距離可以類比做軸承內(nèi)潤滑油膜的厚度。
這樣看來，運動員吃水越深，那么滑水板底板與水底之間距離越近，對于軸承而言，也就是油膜厚度越小；運動員吃水越淺，那么滑水板與水底之間的距離就越遠，對于軸承而言，油膜厚度越大。
因此可以得到一個結論，在其他條件相同的時候，軸承負載越大，軸承內(nèi)部油膜厚度越?。惠S承負載越小，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候，就會出現(xiàn)混合潤滑，甚至出現(xiàn)邊界潤滑狀態(tài)，軸承滾動體和滾到之間的金屬就有可能出現(xiàn)直接接觸的情況，軸承磨損風險增加。所以在合適的負載情況下，才能有限的延長軸承的使用壽命。
二、軸承潤滑與溫度
事實上，如果單獨說軸承內(nèi)部潤滑和溫度兩個因素，本來是不直接相關的，但是由于軸承的潤滑介質(zhì)（潤滑脂、潤滑油）中一個重要的因素——粘度與溫度緊密相關，而潤滑介質(zhì)的粘度又與潤滑關系十分緊密，因此溫度稱為影響潤滑的關鍵因素。
在介紹軸承潤滑與溫度之間的關系之前，需要一個前序的基本概念，就是潤滑劑粘度與溫度的關系。一般的情況下，潤滑劑粘度隨著溫度上升而下降。這幾乎是一個確定的關系，因此軸承潤滑與溫度的關系本質(zhì)上是軸承潤滑與潤滑劑粘度的關系。
我們重新回到滑水運動員的例子來看這個關系。我們假設有一個水池里面裝的是水，另一個水池里面裝的是蜂蜜。顯然蜂蜜比水更粘稠。那么當其他條件一樣的時候（運動員體重一樣，牽引速度一樣）的時候，上述兩個池子中哪個更容易將運動員浮起來？
憑感覺都可以得到一個答案，那就是蜂蜜的池子里運動員更容易浮起來。當然，你也可以通過浮力的公式有一個定量的感受。
滑水運動員更容易從裝有蜂蜜的池子里浮起來，對比到軸承上而言，就是更大的粘度有利于形成油膜（浮起來）。如果聯(lián)系溫度與潤滑劑粘度的關系，不難得到結論，溫度低的時候，潤滑劑粘度大，更容易形成油膜。
事實上，潤滑劑粘度的增大除了容易形成油膜這個正面因素以外，還有一個負面因素。依然聯(lián)想滑水運動員的例子，牽引船希望拉動滑水運動員在葉面上浮起來，在兩個池子中哪個的阻力更大？想必，答案也是清楚的，那就是蜂蜜的池子阻力大。對比到軸承上就是軸承的阻轉矩更大了。宏觀上來看，就是軸承滾動的阻力大了?？梢岳斫鉃槟Σ赁D矩大了。軸承的摩擦阻轉矩臨末以發(fā)熱的方式散發(fā)出去，因此，潤滑劑粘度大，會帶來軸承溫度的升高。
中間有個小問題，軸承溫度升高了，那么潤滑劑粘度又降下來了，這樣不就不會繼續(xù)高溫了么？這個問題留給工程師自己去梳理邏輯，一個小提示，就是粘稠的潤滑劑發(fā)的造成的溫度降低了自身粘度，臨末會不會形成一個平衡？從這個平衡的角度去想，你不難找到答案。
來源： 電子開發(fā)網(wǎng)
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