油脂选择依据
正确选择润滑油脂是搞好设备润滑的关键。如果选用得当,则磨损减少,寿命延长;否则就会加剧摩擦,甚至造成设备故障。如何在众多品种、规格和牌号的油脂中,选择出能满足特定设备的摩擦副工况要求的润滑油脂,是一门实用性很强的技术,也是润滑技术人员一项十分重要的工作。
润滑油脂的选用,要根据摩擦副的运动性质、材质组成、工作负荷、工作温度、配合间隙、润滑方式、工作介质等实际因素来具体分析并确定。
1、根据负荷
依据设备润滑部位承受的负荷大小来确定润滑油脂,是最根本的选油方法。这种方法尤其适用于承受压力、传递动力功能的重负荷摩擦副。具体到润滑油脂,则主要是极压型润滑剂,如抗磨液压油、极压锂基脂、齿轮油等。
确定摩擦副负荷(注意:不是设备运转负荷!)。摩擦副接触面以线接触和面接触最为常见(即理论上的点接触和面接触)。由于滚动轴承和滑动轴承基本代表了这两种接触类型,我们以轴承的润滑油脂选择来分析确定润滑油脂的选择。
表 摩擦副负荷的界定
注:
B ——轴瓦宽度;
上表列出了界定设备运转低、中、高负荷的区分值。对低负荷而言,几乎任何润滑油脂都能满足要求,因此承受低负荷的摩擦副,负荷不应是润滑油脂的主要考虑因素。对中负荷和高负荷的运转设备应选择极压型润滑产品进行润滑,否则会损伤设备。
滑动轴承选用润滑脂或选用润滑油进行润滑的一般原则是:根据滑动轴承平均负荷系数K 值来确定,当K 值小于6时选择润滑脂润滑,K 值大于6时,选择润滑油润滑。计算公式如下:
C ——轴承额定功率; d——轴瓦内径。
K=Pm V 3
式中:P m ——轴颈平均压力,Pa ;
V ——轴颈线速度,m /s 。
2、根据速度
摩擦副相对运动速度高,选用粘度较低的润滑油;低速时,可选用粘度高些的润滑油,或脂。
润滑脂润滑受转速的限制,根据速度选油的核心是确定设备运转速度。下表列出了界定设备运转时高、中、低转速的依据,以及润滑脂润滑设备的运转速度极限值。润滑脂润滑滚动轴承的速度因数(K a ×n×dm )极限为350000,润滑滑动轴承的速度极限为5m/s,润滑齿轮的速度极限为10m/s,润滑蜗轮的速度极限为5m/s。当设备运转速度超过极限时,不宜采用润滑脂进行润滑。
表 转速界定和转速极限值
承K a =2,轴向负荷圆柱滚子轴承K a =3;
a a d m ——轴承名称直径,d m =D+d/2,D 为轴承外径,d 为轴承内径,mm ; n ——转速,r/min。
蜗杆付润滑油粘度选择
(表中油粘度为100℃值)
闭式齿轮粘度选用等级
润滑脂使用寿命与轴承运转速度具有下列公式表示的关系:
LgL s =3.73-0.0001xn
式中:Ls ——轴承外环温度120℃时,润滑脂的使用寿命,h ;
n ——轴承内环转速。
可以看出,润滑脂使用寿命(h )随着轴承转速的增加而降低。据文献报道,设备运转速度提高1倍,润滑脂的使用寿命将降至原来寿命的1/10。
经验证明在一定转速范围内(n <20000r/min或dn <20000mm ·r/min),用锂基脂润滑比用滴油法有更低的温升和更长的轴承寿命。 3、根据温度
温度是影响润滑油粘度的主要因素。粘度是润滑油的重要质量指标之一,是润滑油分类的主要依据之一。在用油过程中,选用的油品粘度过小,会形成半液体或引起边界摩擦而加速磨损;选用的油品粘度过大,则流动性差,渗透性差,散热性差,内摩擦阻力大、启动困难,消耗功率多,这些也会加速磨损。
润滑油在使用过程中,其粘度不是一成不变的,它是随着温度的变化而变化。温度升高时,粘度降低;温度降低时,粘度会升高。这种粘度随温度变化的规律,称为粘温特性。环境温度的升降正是通过对油质粘度的影响,改变油膜厚度,从而引发出设备的润滑故障,这类故障在冬季和夏季特别明显。所以,处理这类润滑故障应从温度和粘度两方面入手,采取相应措施。
因环境温度变化引起的润滑故障有两种:一是在夏天高温季节,油品粘度变小对摩擦副起不到润滑作用而产生故障;二是在冬天低温季节,油品粘度变大而引发故障。 4、根据介质
根据环境条件选油,除了工作温度外,还应考虑运动副所处的潮湿环境和介质环境。对于处于潮湿环境如“梅雨”季节,盐雾、水蒸气、冷却液或乳化液等环境条件下运行的设备润滑点,一般润滑油、脂容易变质、乳化或被水冲走而流失,这时应选用抗乳化性强、防锈性和抗腐蚀性好和粘附性强的润滑油,同时应采取相应的密封措施,防止水分和湿气、盐雾等的侵入。介质环境如化学环境、腐蚀性介质(强酸、碱、盐等)等易于造成润滑油、脂的腐蚀性加大,应选用化学稳定性好的润滑油。
此外,在超真空条件下工作的润滑油品,蒸发度应较低。对于在辐射条件下工作的油品,应有较强的抗辐射性。而在高温易燃条件下工作的系统所使用的介质应选用难燃介质。
油脂选择依据
正确选择润滑油脂是搞好设备润滑的关键。如果选用得当,则磨损减少,寿命延长;否则就会加剧摩擦,甚至造成设备故障。如何在众多品种、规格和牌号的油脂中,选择出能满足特定设备的摩擦副工况要求的润滑油脂,是一门实用性很强的技术,也是润滑技术人员一项十分重要的工作。
润滑油脂的选用,要根据摩擦副的运动性质、材质组成、工作负荷、工作温度、配合间隙、润滑方式、工作介质等实际因素来具体分析并确定。
1、根据负荷
依据设备润滑部位承受的负荷大小来确定润滑油脂,是最根本的选油方法。这种方法尤其适用于承受压力、传递动力功能的重负荷摩擦副。具体到润滑油脂,则主要是极压型润滑剂,如抗磨液压油、极压锂基脂、齿轮油等。
确定摩擦副负荷(注意:不是设备运转负荷!)。摩擦副接触面以线接触和面接触最为常见(即理论上的点接触和面接触)。由于滚动轴承和滑动轴承基本代表了这两种接触类型,我们以轴承的润滑油脂选择来分析确定润滑油脂的选择。
表 摩擦副负荷的界定
注:
B ——轴瓦宽度;
上表列出了界定设备运转低、中、高负荷的区分值。对低负荷而言,几乎任何润滑油脂都能满足要求,因此承受低负荷的摩擦副,负荷不应是润滑油脂的主要考虑因素。对中负荷和高负荷的运转设备应选择极压型润滑产品进行润滑,否则会损伤设备。
滑动轴承选用润滑脂或选用润滑油进行润滑的一般原则是:根据滑动轴承平均负荷系数K 值来确定,当K 值小于6时选择润滑脂润滑,K 值大于6时,选择润滑油润滑。计算公式如下:
C ——轴承额定功率; d——轴瓦内径。
K=Pm V 3
式中:P m ——轴颈平均压力,Pa ;
V ——轴颈线速度,m /s 。
2、根据速度
摩擦副相对运动速度高,选用粘度较低的润滑油;低速时,可选用粘度高些的润滑油,或脂。
润滑脂润滑受转速的限制,根据速度选油的核心是确定设备运转速度。下表列出了界定设备运转时高、中、低转速的依据,以及润滑脂润滑设备的运转速度极限值。润滑脂润滑滚动轴承的速度因数(K a ×n×dm )极限为350000,润滑滑动轴承的速度极限为5m/s,润滑齿轮的速度极限为10m/s,润滑蜗轮的速度极限为5m/s。当设备运转速度超过极限时,不宜采用润滑脂进行润滑。
表 转速界定和转速极限值
承K a =2,轴向负荷圆柱滚子轴承K a =3;
a a d m ——轴承名称直径,d m =D+d/2,D 为轴承外径,d 为轴承内径,mm ; n ——转速,r/min。
蜗杆付润滑油粘度选择
(表中油粘度为100℃值)
闭式齿轮粘度选用等级
润滑脂使用寿命与轴承运转速度具有下列公式表示的关系:
LgL s =3.73-0.0001xn
式中:Ls ——轴承外环温度120℃时,润滑脂的使用寿命,h ;
n ——轴承内环转速。
可以看出,润滑脂使用寿命(h )随着轴承转速的增加而降低。据文献报道,设备运转速度提高1倍,润滑脂的使用寿命将降至原来寿命的1/10。
经验证明在一定转速范围内(n <20000r/min或dn <20000mm ·r/min),用锂基脂润滑比用滴油法有更低的温升和更长的轴承寿命。 3、根据温度
温度是影响润滑油粘度的主要因素。粘度是润滑油的重要质量指标之一,是润滑油分类的主要依据之一。在用油过程中,选用的油品粘度过小,会形成半液体或引起边界摩擦而加速磨损;选用的油品粘度过大,则流动性差,渗透性差,散热性差,内摩擦阻力大、启动困难,消耗功率多,这些也会加速磨损。
润滑油在使用过程中,其粘度不是一成不变的,它是随着温度的变化而变化。温度升高时,粘度降低;温度降低时,粘度会升高。这种粘度随温度变化的规律,称为粘温特性。环境温度的升降正是通过对油质粘度的影响,改变油膜厚度,从而引发出设备的润滑故障,这类故障在冬季和夏季特别明显。所以,处理这类润滑故障应从温度和粘度两方面入手,采取相应措施。
因环境温度变化引起的润滑故障有两种:一是在夏天高温季节,油品粘度变小对摩擦副起不到润滑作用而产生故障;二是在冬天低温季节,油品粘度变大而引发故障。 4、根据介质
根据环境条件选油,除了工作温度外,还应考虑运动副所处的潮湿环境和介质环境。对于处于潮湿环境如“梅雨”季节,盐雾、水蒸气、冷却液或乳化液等环境条件下运行的设备润滑点,一般润滑油、脂容易变质、乳化或被水冲走而流失,这时应选用抗乳化性强、防锈性和抗腐蚀性好和粘附性强的润滑油,同时应采取相应的密封措施,防止水分和湿气、盐雾等的侵入。介质环境如化学环境、腐蚀性介质(强酸、碱、盐等)等易于造成润滑油、脂的腐蚀性加大,应选用化学稳定性好的润滑油。
此外,在超真空条件下工作的润滑油品,蒸发度应较低。对于在辐射条件下工作的油品,应有较强的抗辐射性。而在高温易燃条件下工作的系统所使用的介质应选用难燃介质。