精密及超精密級角接觸球軸承主要使用在機床行業主軸、紡織機械、木工機械以及可靠性、運轉精度和高速性有極高要求的等部位上。FAG的主軸用超精密級的角接觸球軸承代表着使用的可靠。
對于超精密軸承,要獲得可靠穩定的性能、足夠的軸承壽命和無損運行,低振動潤滑和保養是非常重要。一個重要的前提條件就是在接觸區域形成使滾動原件相互分離的潤滑油膜。為了達到這個要求:
●必須保證任何時刻每個接觸點處都有一定量的潤滑劑
●要達到所需的速度應選擇合适的潤滑方法
●選擇合适的潤滑劑
在機構設計過程中,必須盡早決定軸承是采用脂潤滑還是油潤滑?決定選用潤滑脂還是潤滑油的因素是産品的最高工作轉速。超精密軸承樣本中給出的脂潤滑和油潤滑下的極限轉速,是隻針對單個軸承适用,對于剛性預緊布置的軸承組極限轉速可以由單個軸承的極限轉速乘以速度減小系數。見下表。
軸承組減速系數
1、脂潤滑應用準則:脂潤滑主要用于超精密軸承。脂潤滑的主要優勢是:
●低摩擦
●終生潤滑
●設計簡單
●系統成本低
随着技術研究的進步,脂潤滑和軸承在各方面性能得到了顯著提高,尤其是轉速的顯著提高。轉速指數n.dm可達到2000000min-1.mm。帶有初裝潤滑脂的密封軸承是“終生潤滑”,而且還有更多其它優勢,例如由于密封的保護軸承内部清潔度極高,此外,安裝簡單。裝有潤滑脂的産品機械動态測試證明潤滑脂是非常适合應用工況的。适合超精密軸承的FAG潤滑脂如下表所示。
L075和L252,是為機床主軸研制的高速潤滑脂。帶有标準潤滑脂的密封軸承,在軸承的包裝或軸承上沒有潤滑脂組别标識。填裝高速潤滑脂的開式軸承在包裝盒和軸承上有專業應用潤滑脂組别GA21标識。L055是一種高負荷潤滑脂,常用于滾珠絲杠驅動端軸承、轉台軸承和車床尾座中央軸承的配置等場合,曆經證明效果不錯。L298是一種能連續在 110℃下使用的高速潤滑脂。
不同類型和系列的軸承需要不同的油脂填加量,推薦儲脂空間應與軸承内部不被旋轉部件所幹涉的空間相匹配,精密和超精密級角接觸球軸承填加潤滑脂量可參見下表。
主軸軸承HS、HC和XC帶有初裝脂和密封的設計标識方法分别是HSS、HCS和XCS;B719、B70和部分B72帶有初裝脂和密封的設計用後綴2RSD表示。
潤滑脂正常工作也是有壽命的,影響潤滑脂壽命的因素主要有添加在軸承内潤滑脂的量、潤滑脂的類型、軸承的類型、轉速、溫度及安裝、運轉和環境條件等。在很多情況下,潤滑脂的壽命決定了軸承的壽命,軸承的疲勞壽命相對影響較小。
軸承添加适量的潤滑脂後,應使潤滑脂均勻分布,進行起停間歇操作進行勻脂。如此可以防止接觸過熱。在停機期間,軸承元件之間的溫度會平衡調節,因此不會造成預壓損害。建議在勻脂和之後的連續運行的過程中要檢測軸承的溫度,溫度傳感器要盡可能在靠近軸承的外圈部位。如果軸承達到一個穩定的溫度,勻脂過程就可以結束。在任何情況下均須避免出現持續溫升。如果出現溫升,軸承的預載會急劇增加。
2、油潤滑應用準則:如果主軸轉速超過軸承脂潤滑的極限轉速時,可以采用最少油量潤滑。
如果需要長時間高速運行,建議使用最少油量潤滑,以保證足夠的潤滑劑壽命。在有些情況下,脂潤滑也可以滿足轉速要求,但由于脂潤滑使用壽命随轉速的增加而降低,因此在這種情況下,采用少量油潤滑比較合适。對于超精密軸承的潤滑,帶有極壓的合成潤滑油特别适用。實踐證明,符合ISO VG68 EP标準的潤滑油适合主軸軸承的潤滑。
FAG主軸軸承潤滑時需要的油量是很少的。假如所有滾動與滑動接觸面都浸過油,那麼所需要的油量大約為100mm³/h。小的油量潤滑可以将摩擦功率損失減至最低。如果主軸轉速超過軸承潤滑脂的極限轉速時,可以采用最少油量潤滑。最少潤滑油量的推薦值如下圖所示。先進标準的潤滑方式為油氣潤滑。
主軸軸承采用油氣潤滑所需潤滑油量 Q-潤滑油量;d-軸承内徑
超精密角接觸球軸承B、HCB、HS、HC、XC、XCB、RS和HCRS同時也适用于直接潤滑式設計。潤滑油的清潔度等級應符合下表的要求。空氣的清潔度、幹燥度等要求也要符合相關要求。
潤滑油的清潔度推薦值
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佰聯軸承網軸承工程師
2019.05.31
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