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滾動軸承中摩擦的主要來源

2024-12-25

作者:李壯壯

滾動軸承的摩擦主要來自于下列3個大的方面:滾動體和滾道之間,滑動接觸部位的純滑動摩擦,潤滑劑的粘性摩擦。

這三大類又可細(xì)分為以下10類:

1.彈性滯后引起的滾動摩擦(與其他摩擦相比,其引起的摩擦和能量損失很小)

2.差動滑動引起的摩擦

差動滑動是指曲母線接觸的軸承中,受載荷除了兩物體的相對轉(zhuǎn)軸與接觸面相交的兩點之外,接觸面上其它各點兩物體的線速度都不相同,由此而產(chǎn)生的微觀滑動,稱差動滑動。差動滑動與滾動體和滾道之間的密合度緊密相關(guān),密合度越大,差動互動越大。

 3.自旋滑動引起的摩擦

自旋滑動:在接觸角大于零的球和滾子軸承中(圓錐滾子軸承除外),滾動體繞滾道接觸面法線的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動引起的滑動稱為自旋滑動

自旋滑動是高速角接觸球軸承中摩擦的重要因素

解決方法:(1)減小旋滾比,可以減小自旋滑動;(2)滑滾比減小,自旋滑動減小;(3)接觸角減小,滑滾比減小

中低速推力圓柱滾子軸承,因接觸角為90°自旋滑動很嚴(yán)重,在每個兜孔中用幾個短滾子代替一個長滾子,可以減小自旋滑動。

4.滾動體打滑引起的摩擦

高速輕載的軸承中:由于離心力的作用→滾動體壓向外滾道→引起內(nèi)滾道對滾動體的摩擦拖動力不足→內(nèi)圈相對滾動體打滑。打滑是嚴(yán)重的滑動摩擦。

 5.鋼球陀螺旋轉(zhuǎn)引起的摩擦

高速輕載角接觸球軸承中,鋼球的陀螺旋轉(zhuǎn)也是一種嚴(yán)重的滑動摩擦。

預(yù)防措施:加軸向預(yù)載荷,加大摩擦系數(shù),減小摩擦角

 6.滾子歪斜引起的摩擦

滾子歪斜:指滾子繞Z軸的轉(zhuǎn)動歪斜的原因:受軸向載荷的圓錐或圓柱滾子軸承以及使用中內(nèi)外圈軸線有傾斜的滾子軸承,都會導(dǎo)致摩擦力沿滾子全長分布不均勻,從而產(chǎn)生一個力矩使?jié)L子發(fā)生歪斜。

滾子歪斜的危害:滾子發(fā)生歪斜后,滾子在滾道里不能維持正常的滾動運(yùn)動,將產(chǎn)生很大的滑動摩擦,特別是滾子兩端和外滾道之間的摩擦磨損最為嚴(yán)重。同時,加劇了滾子和保持架之間及滾子和引導(dǎo)擋邊之間的摩擦。滾子歪斜之后保持架對滾子的作用力抵抗歪斜,同時擋邊對滾子端面的作用力的作用也產(chǎn)生一個抵抗歪斜力矩,從而使?jié)L子處于具有一個歪斜角度的穩(wěn)定狀態(tài),是一個不正常的穩(wěn)定狀態(tài),軸承易壞。

減小滾子歪斜的辦法:

 ⑴ 制定正確的滾子軸承安裝工藝及檢測方法;

 ⑵ 正確的使用滾子軸承,與之配合的軸、軸承座孔加工精度高,軸線平行;圓柱滾子不受軸向力,可用另外的軸承和措施承受軸向力。

 ⑶ 改善保持架和擋邊對滾子的引導(dǎo)。

 7.滾子端面與套圈擋邊之間的滑動摩擦

減小該滑動潤滑的措施:

(1)改進(jìn)滾子端面和引導(dǎo)面的設(shè)計,實現(xiàn)點接觸,使其易于形成動壓潤滑油膜

(2)采用環(huán)下潤滑,帶油孔套圈

 8.保持架與滾動體

⑴ 滾動體與保持架兜孔之間的潤滑摩擦,摩擦力的大小取決于滾動體與兜孔之間潤滑劑的性質(zhì)、滾動體速度及兜孔的幾何形狀。其中兜孔幾何形狀最重要。(例:實體保持架改為直孔)

⑵ 保持架與內(nèi)或外引導(dǎo)擋邊間的滑動摩擦。摩擦力的大小取決于兩接觸面的摩擦系數(shù)。兩加工面粗糙度要小,潤滑好

保持架引導(dǎo)方式:

9. 潤滑劑的黏性摩擦

油潤滑:

滾動體在充滿油氣混合物的軸承內(nèi)轉(zhuǎn)動:

公轉(zhuǎn)時受到流體的繞流阻力,自轉(zhuǎn)時受到流體的攪拌摩擦力矩。

潤滑脂軸承:

潤滑脂的摩擦是軸承摩擦力矩的主要成分,裝脂量少,摩擦小。

10.密封圈的摩擦

密封圈與套圈擋邊的接觸面間滑動摩擦力很大,間隙大,摩擦小。但漏油;間隙小,摩擦力大。間隙要合適,形成油膜。可采用提高接觸面加工精度及降低粗糙度,加長接觸面間間隙的長度,摩擦小,又不易漏油。

來源:“軋機(jī)軸承”公眾號

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