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直線滾動導(dǎo)軌潤滑脂的主要性能

2017-05-09 16:32 作者: gyss1421506823 點擊: 647
直線滾動導(dǎo)軌潤滑脂的主要性能

導(dǎo)軌是在機床上用來支承和引導(dǎo)部件沿著一定的軌跡準(zhǔn)確運動或起夾緊定位作用的軌道。軌道的準(zhǔn)確度和移動精度,直接影響機床的加工精度。目前應(yīng)用的導(dǎo)軌有滑動導(dǎo)軌、THK滾動導(dǎo)軌和靜壓導(dǎo)軌。導(dǎo)軌的截面形狀主要有V形、矩形、燕尾形、圓柱形及平面形等。
常用的導(dǎo)軌材料是鑄鐵、鋼、鑲嵌或涂復(fù)在鑄鐵上的塑料或復(fù)合材料等。
1.導(dǎo)軌潤滑劑的作用
1)導(dǎo)軌潤滑劑的作用之一是使導(dǎo)軌盡量接近液體摩擦狀態(tài)下工作,以減小摩擦阻力,降低驅(qū)動功率,提高效率。
2)減少導(dǎo)軌磨損,防止導(dǎo)軌腐蝕。流動的潤滑油還起到?jīng)_洗作用。
3)避免低速重載下發(fā)生爬行現(xiàn)象,并減少振動。
4)降低高速時摩擦熱,減少熱變形。
2.機床導(dǎo)軌潤滑油的選擇
根據(jù)經(jīng)驗及數(shù)據(jù),選用機床導(dǎo)軌潤滑油時主要考慮下列因素。
1)既作液壓介質(zhì)又作導(dǎo)軌油的潤滑油 根據(jù)不同類型的機床導(dǎo)軌的需要,可選同時用作液壓介質(zhì)的導(dǎo)軌潤滑油,既要滿足導(dǎo)軌的要求,又是滿足液壓系統(tǒng)的要求。例如對于像坐標(biāo)鏜床之類的機床,導(dǎo)軌油的粘度(50℃)應(yīng)選擇得高些(40~90mm2/s),但像各類磨床,常常將導(dǎo)軌潤滑油由液壓系統(tǒng)供給,而液壓系統(tǒng)的要求較高,必須滿足,此時導(dǎo)軌-液壓潤滑油的粘度(50℃)應(yīng)選得低些(20~40mm2/s),即液壓系統(tǒng)所需的粘度。
2)按滑動速度和平均壓力來選擇粘度。
3)根據(jù)國內(nèi)外機床導(dǎo)軌潤滑實際應(yīng)用來選擇,在選擇使用導(dǎo)軌潤滑劑時,還可參考國內(nèi)外現(xiàn)有機動床導(dǎo)軌潤滑實際應(yīng)用的例子來選用。
3.液體靜壓潤滑導(dǎo)軌
液體靜壓潤滑導(dǎo)軌通??煞譃殚_式,閉式及卸荷式三類。所謂開式靜壓導(dǎo)軌是指導(dǎo)軌只設(shè)置在床身的一邊,依靠運動件自重和外載荷保持運動件不從床身上分離,因此只能承受單向載荷,而且承受偏載力矩的能力差,適用于載荷較均勻,偏載和傾覆力矩小的水平放置的場合。而閉式靜壓導(dǎo)軌是指導(dǎo)軌設(shè)置在床身的幾個方向,并在導(dǎo)軌的幾個方向開若干個油腔,能限制運動件從床身上分離,因此能承受正、反向載荷,承受偏載荷及頗覆力矩的能力較強,油膜剛度高,可應(yīng)用于載荷不均勻,偏載大及有正反向載荷的場合。卸荷靜壓導(dǎo)軌沒有油膜分開兩導(dǎo)軌面,兩導(dǎo)軌面是直接接觸的,但在兩接觸面仍有少量流動的潤滑油,其剛度較大,結(jié)構(gòu)較簡單,適用于要求導(dǎo)軌的接觸剛度較大,同時又要減少導(dǎo)軌磨損,工作臺在低速下運動均勻或運動件特別長的機床導(dǎo)軌。
滾動軸承的特點
  滾動軸承既有滾動摩擦也有滑動摩擦?;瑒幽Σ潦怯捎跐L動軸承在表面曲線上的偏差和負(fù)載下軸承變形造成的。隨著速度和負(fù)荷的增加,滾動軸承的滑動摩擦增大。為了減少摩擦、磨損、降低溫升、噪聲,防止軸承和部件生銹,采用合理的潤滑方式和正確地選用潤滑劑,適宜地控制潤滑劑數(shù)量對提高軸承壽命非常重要。
1)滾動軸承選油、選脂的依據(jù):
(1)滾動軸承使用潤滑油潤滑的優(yōu)點 :
a.在一定的操作規(guī)范下,使用潤滑油比潤滑脂潤滑的啟動力矩和摩擦損失顯著要小。
b.由于潤滑油可在循環(huán)中帶走熱量起到冷卻作用,故能使軸承達(dá)到相對高的轉(zhuǎn)動速度。
c.使用溫度可保證達(dá)到較高。
d.換脂時,必須拆卸有關(guān)聯(lián)接部件,用潤滑油時,不必拆卸。
e.在減速箱中的軸承用潤滑油是很合適的,因為可用飛濺方式達(dá)到同時潤滑齒輪和軸承的目的。
f.在軸承中潤滑脂逐步被產(chǎn)品磨損的產(chǎn)物、磨料、從外經(jīng)密封裝置滲透的和自身老化的產(chǎn)物所沾污,如不及時替換,則引起軸承加速磨損,而用潤滑油時,可經(jīng)過過濾而保證其正常運轉(zhuǎn)。
(2)滾動軸承用潤滑脂潤滑的優(yōu)點
a.個別須用手經(jīng)常加油的軸承點,如換用脂則既省事又可避免缺油。
b.脂本身就有密封作用,這樣可允許簡化密封程度不高的機構(gòu)。
c.經(jīng)驗證明在一定轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)(n〈20000r/min或dn〈20000mm·r/min)用鋰基脂潤滑比用滴油法有更低的溫升和更長的軸承壽命。
2.滾動軸承選用潤滑脂應(yīng)考慮的因素
1)速度 主軸轉(zhuǎn)速和軸承內(nèi)徑是滾動軸承選用潤滑油還是脂的重要依據(jù),通常使用潤滑脂時各種軸都有一個使用速度極限,不同的軸承速度極限相差很大,通常以dn值或dmn值來表示。一般原則是速度越高,選錐入度越大(錐入度越大則脂越軟)的脂、以減少其摩擦阻力。但過軟的脂,在離心力作用下,其潤滑能力則降低。根據(jù)經(jīng)驗,對n=20000r/min的主軸,若用球軸承,其脂的錐入度宜在220~250之間,當(dāng)n=10000r/min時,選錐入度為175~205的脂;若用滾錐、滾子軸承,由于它們與主軸配合比較緊密,甚至有些過盈結(jié)構(gòu),因此即使主軸轉(zhuǎn)速n=1000左右,其用脂的錐入度應(yīng)在245~295范圍內(nèi)。
2)溫度 軸承的溫度條件及變化的幅度對潤滑脂的潤滑作用和壽命有明顯的影響, 潤滑脂是膠體分散體系,它的可塑性和相似粘度隨著溫度而變化。當(dāng)溫度升高時,潤滑脂的基礎(chǔ)油會產(chǎn)生蒸發(fā)、氧化變質(zhì),潤滑脂的膠體結(jié)構(gòu)也會變化而加速分油。當(dāng)溫度達(dá)到潤滑脂稠化劑的熔點或稠化纖維骨架維系基礎(chǔ)油的臨界點時,其膠體結(jié)構(gòu)將完全破壞,潤滑脂不能繼續(xù)使用。如果溫度變化幅度大且溫度變化頻繁,則其凝膠分油現(xiàn)象更為嚴(yán)重。一般講,潤滑脂高溫失效的主要原因都是由凝膠萎縮和基礎(chǔ)油的蒸發(fā)而造成的,當(dāng)基礎(chǔ)油損失達(dá)50%~60%時,潤滑脂即損失了潤滑能力。軸承溫度每升高10~15℃,潤滑脂的壽命縮短一倍。
在高溫部位潤滑時,要考慮選用抗氧化性好、熱蒸發(fā)損失小、滴點高的潤滑脂。在低溫下使用,要選用相似粘度小,低的起動阻力的潤滑脂。這類潤滑脂的基礎(chǔ)油大多是合成油,如酯類油、硅油等,它們都具有低溫性能。
3)載荷 對于重載荷機械在使用潤滑脂潤滑時,應(yīng)選用基礎(chǔ)油粘度高、稠化劑含量高的潤滑脂,稠度大的潤滑脂可以承受較高載荷或選用加有極壓添加劑或填料(二硫化鉬、石墨)的潤滑脂。對于低,中載荷的機械,應(yīng)選用1號或者2號稠度的短纖維潤滑脂,基礎(chǔ)油以中等粘度為宜。
4)環(huán)境條件 環(huán)境條件是指潤滑部位的工作環(huán)境和所接觸的介質(zhì),如空氣濕度、塵埃和是否有腐蝕性介質(zhì)等。在潮濕環(huán)境或水接觸的情況下,要選用抗水性好的潤滑脂如鈣基、鋰基、復(fù)合鈣基脂。條件苛刻時,應(yīng)選用加有防銹劑的潤滑脂。處在有強烈化學(xué)的介質(zhì)環(huán)境的潤滑部件,應(yīng)選用抗化學(xué)介質(zhì)的合成油潤滑脂如氟碳潤滑脂等。

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