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轴承摩擦: 原因、影响和解决方案

发布时间 : 2023-05-23 11:39:31

轴承摩擦力是指轴承中两个接触表面之间的运动对抗力。在机械中,轴承用于支撑旋转部件并最大限度地减少部件之间的摩擦。异常的轴承摩擦会造成能量损失、发热、磨损和机械效率降低,从而导致维护成本增加和整体性能下降。因此,减少轴承摩擦对于实现机械的最佳性能和使用寿命至关重要。

bearings

轴承摩擦因类型而异

必须承认,不同的摩擦系数会有差异。 轴承类型.了解这些变化对于有效解决和减少轴承摩擦至关重要。关于摩擦力矩,您可以使用这个简单的公式估算轴承摩擦力矩:

deep groove ball bearing深沟球轴承:

0.5 x 0.0015 x 径向载荷(牛顿)* x 轴承孔径 (mm)


thrust ball bearing 球轴承 球轴承:

0.5 x 0.0013 x 轴向载荷(牛顿)* x 轴承孔径(毫米

该计算方法适用于特定条件:轴承具有标准的低扭矩润滑油,无接触密封,低速低负荷运行。


轴承摩擦的内部原因

轴承制造过程中的问题会严重影响轴承摩擦:

  • 加工误差:如轴承的圆度不完美。 轴承载荷 分布,增加表面接触,从而增大摩擦。
  • 粗糙度:粗糙的轴承表面会增加接触阻力和材料转移的可能性,从而增加摩擦。
  • 热处理不充分:热处理控制不当会导致变形和摩擦加剧。
  • 材料:不同的材料有不同的硬度和弹性,这会影响轴承在载荷作用下的变形程度,从而影响摩擦力。
  • 装配错误:装配错误会导致不对中或负载分布不均,增加轴承摩擦。


轴承摩擦的外部原因

以下是轴承运转过程中产生摩擦的主要原因。

  • 不对中:轴承不对中会导致某些部件受力过大,从而增加摩擦和磨损。
  • 速度:在高速旋转时,由于热量增加和润滑剂可能分解,轴承中的摩擦会增加。关于摩擦力矩与转速之间的关系,请参阅下面的曲线。


Relation between the speed and bearing friction

为此,SKF 采用了 M = M rr + M 斜杠 + M 封条 + M 累赘   来计算轴承的总摩擦力矩。下图显示了 Mrr、Msl、Mseal 和 Mdrag 的含义。

Calculation of Bearing Friction Moment

  • 润滑问题:如果轴承润滑不当,会导致表面相互磨擦,从而造成摩擦和损坏。
  • 磨损:随着时间的推移,轴承会出现磨损,导致表面粗糙,从而引起摩擦,增加机器的磨损。
  • 过载:当轴承承受的载荷超过其承载能力时,会导致过度摩擦和磨损。
  • 温度:较高的工作温度会导致轴承内部间隙增大,造成更多接触,从而增加摩擦。
  • 污染:污垢、灰尘和其他碎片会进入轴承,造成表面损坏并增加摩擦。


轴承摩擦异常的影响

  • 降低效率和性能
  • 增加能源消耗
  • 轴承过早失效
  • 昂贵的维修费用和停机时间


减少轴承摩擦的解决方案

完美的加工工艺

要减少轴承内部摩擦,关键在于完善加工工艺、提高表面光洁度、精确控制热处理、使用合适的材料以及确保正确装配。这些制造和装配方面的改进有助于减少造成摩擦的因素,延长轴承的使用寿命。

适当的润滑和维护

适当 轴承润滑 对减少轴承摩擦至关重要。润滑剂在轴承表面之间形成一层薄膜,可减少轴承摩擦和磨损。不过,使用正确类型和数量的润滑剂非常重要,因为过多或过少都会导致问题。检查和更换润滑油等定期维护有助于防患于未然。

定期清洁和检查

定期清洁和检查有助于防止污染,并在导致重大问题之前发现任何问题。随着时间的推移,轴承会积累污垢、灰尘和碎屑,从而造成损坏并增加轴承摩擦。通过定期清洁和检查轴承,您可以及早发现任何问题并防止进一步的损坏。

选择正确的轴承设计和材料

不同的轴承设计和材料可提供不同程度的摩擦和耐磨性。为特定应用选择正确的设计和材料有助于减少轴承摩擦,延长轴承寿命。例如,与传统的钢轴承相比,陶瓷轴承更耐用,摩擦更小。在选择轴承时,必须考虑运行条件和负载要求。

解决错位和超载问题

不对中和超载会对机器的某些部件造成过大的力,导致轴承摩擦和磨损增加。通过解决这些问题,例如重新对齐部件或减少负载,可以减少轴承所受的力和摩擦,从而提高性能并减少磨损。

升级到先进的轴承技术

升级到先进的轴承技术,例如 陶瓷轴承 或自润滑轴承,与传统轴承相比,可减少轴承摩擦并提高耐用性。这些技术最初可能比较昂贵,但从长远来看,它们可以通过降低维护和更换成本来节约成本。


总之,轴承摩擦源于制造缺陷和操作因素,严重影响机械效率和使用寿命。它会导致性能下降、能耗增加、过早故障,从而需要进行昂贵的维修。因此,我们提倡不断改进和创新,以减少轴承摩擦,提高机械效率,促进可持续的、具有成本效益的生产。

低摩擦应用就是一个典型的例子、 流量计轴承 它们是制造商学习并在设计和生产过程中采用良好做法的理想典范。它们是制造商学习并将良好实践融入设计和生产流程的理想典范。

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Goodenough Lu

Goodenough Lu 主修机械工程,在轴承应用领域拥有十多年的经验。

他全面了解汽车、摩托车、各种电机、电动工具、机床和加工设备等各种机械产品的运行特性。

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