TIMKEN轴承的污染物——磨蚀颗粒

TIMKEN轴承的污染物——磨蚀颗粒

对于在洁净环境中运行的TIMKEN轴承,损坏的主要原因是滚动接触表面发生疲劳。但是,如果颗粒污染进入TIMKEN轴承系统,那么非常容易导致擦伤等损坏,缩短TIMKEN轴承寿命。

如果环境中的污垢或设备中某个部件的金属磨损碎屑污染润滑剂,那么磨损可能成为TIMKEN轴承损坏的主要原因。如果TIMKEN轴承磨损严重,那么关键的TIMKEN轴承尺寸就会发生改变,从而影响机器运行。

相比在未受污染的润滑剂中运行的TIMKEN轴承,在污染的润滑剂中运行的TIMKEN轴承表现出更高的初始磨损率。如果污染物停止侵入,那么这种磨损会迅速减少。污染颗粒在经过正常运行的轴承接触区域时尺寸会减小。

高温下脂润滑的TIMKEN轴承

高温下脂润滑的TIMKEN轴承

TIMKEN轴承润滑脂高温极限通常是其热稳定性和氧化稳定性以及抗氧化剂有效性的函数。润滑脂的温度范围由润滑脂增稠剂的滴点和基油的成分决定。

脂润滑TIMKEN轴承多年的测试经验表明,温度每上升10°C (50°F),润滑脂的寿命就缩短一半。例如,如果一种润滑脂在90°C(194°F) 时的寿命为2000小时,那么将温度提升至100°C(212°F) 时,润滑脂寿命会下降到约 1000 小时。相反,如果温度下降到 80°C (176°F),那么润滑脂寿命将延长到 4000 小时。

在为高温应用场景选择润滑脂时,必须考虑热稳定性、抗氧化性和温度限制。对于不可重复润滑的应用场景,如果工作温度超过 121°C (250°F),那么可采用精炼矿物油或化学性质稳定的合成油作为润滑脂的油组分。

低温下脂润滑的TIMKEN轴承

低温下脂润滑的TIMKEN轴承

低温下脂润滑TIMKEN轴承的启动扭矩非常重要。某些润滑脂只要TIMKEN轴承在运行就可以发挥恰当功能,但对初始运动的阻力可能过大。某些小型机器可能无法做到冷启动。在这种运行环境下,润滑脂可能需要含有带有低温特性的油类。

如果工作温度的范围非常广,那么合成润滑脂具备一些优势。在温度低至 -73°C (-100°F) 时,合成润滑脂还能提供非常低的启动扭矩和运行扭矩。在某些情况下,这类润滑脂在上述方面要优于润滑油。

润滑脂很重要的一点是,启动扭矩不一定是润滑脂稠度或通道特性的函数。启动扭矩受特定润滑脂各种流变属性的影响更大,最好根据使用经验来评估。

TIMKEN轴承的润滑脂润滑

TIMKEN润滑脂润滑

TIMKEN润滑脂润滑通常适用于运行温度在润滑脂可承受范围内的中低速应用场景。不存在通用的TIMKEN轴承抗磨润滑脂。每种油脂都受限于某些属性和特点。TIMKEN润滑脂包括基油、增稠剂和添加剂。按照惯例,TIMKEN轴承润滑脂包括矿物基油,通过某些金属皂增稠到所需稠度。最近,合成基油与有机增稠剂和无机增稠剂搭配使用。

钙基润滑脂和铝基润滑脂拥有绝佳的防水特性,用于水入侵会造成问题的工业设备。锂基润滑脂功能多样,用于工业设备和车轮轴承。相比矿物基润滑脂,含有常规增稠剂和添加剂的酯类、有机酯和硅酮等合成基润滑油可承受更高的工作温度。合成润滑脂可在 -73°C (-100°F) 到 288°C (550°F)的温度范围内工作。下面是用于矿物基润滑油的常见增稠剂的一般特性。

在合成碳氢润滑油或酯基润滑油中添加增稠剂会将最高工作温度提升约 10°C (50°F)。

将聚脲用作润滑液的增稠剂是30多年来润滑领域最重大的研发成果之一。聚脲润滑脂在众多轴承应用场景中都表现出了出色的性能,在很短时间内就被当作工业包装的球轴承润滑剂。

TIMKEN轴承润滑油的粘度

TIMKEN轴承润滑油的粘度

为TIMKEN轴承选择润滑油粘度时必须考虑若干因素:载荷、速度、TIMKEN轴承设定、润滑油的类型和环境因素。润滑油的粘度随温度上升而下降,因此在说明粘度数值时必须使用标有相应的温度。高粘度润滑油用于速度低或环境温度高的应用场景。低粘度润滑油用于速度高或环境温度低的应用场景。

根据粘度级别的不同,可将润滑油分为若干类别。最常见是美国汽车工程师学会 (SAE) 对汽车发动机和齿轮润滑油的分类。美国试验与材料学会 (ASTM) 和国际标准化组织 (ISO) 已经为工业流体制定了标准粘度等级。

TIMKEN轴承润滑使用的合成油

TIMKEN轴承润滑使用的合成油

合成油分为众多类别,包括聚-α-烯烃、聚硅酮、聚乙二醇和各种酯类。一般而言,合成油更不容易氧化,能在极高或极低的温度下工作。压粘系数等物理属性随润滑油类型的不同而有所变化;选择润滑油类型时需要注意。

聚-α-烯烃 (PAO) 是一种碳氢化合物,在化学结构和压粘系数方面与矿物油类似。因此,在油润滑的TIMKEN轴承设备处于温度极端 (冷/热) 的环境且需要较长的润滑剂寿命时,大多采用 PAO 润滑油。

聚硅酮、酯类和聚二醇润滑油具备一种氧基化合物,在结构上与矿物油和 PAO 油非常不同。这一区别对其物理属性有重大影响,其压粘系数低于矿物油和 PAO 油。这意味着,在相同工作温度下,相比同等粘度的矿物油或 PAO 油,这几类合成油的流体弹性动力 (EHD) 膜厚度要小。润滑剂膜厚度减少可缩短TIMKEN轴承的疲劳寿命,增加轴承的磨损程度。

TIMKEN轴承的油浴是什么

TIMKEN轴承的油浴是什么

基座带有油底壳,TIMKEN轴承的滚动体从其中经过。一般而言,油位不应高于位置最低的滚动体的中心点。如果速度较高,应降低油位,减少润滑油搅动。使用量油尺或可控制高度的放油口获得和保持恰当的油位。

TIMKEN推力轴承的油润滑

TIMKEN推力轴承的油润滑

TIMKEN轴承所用的润滑油应当是高品质的矿物油或具有类似属性的合成油。选择润滑油时要考虑TIMKEN轴承速度、载荷、工作温度和润滑方法。此外,油润滑的特性和优势还有:

  • 润滑油更适用于高速或高温。它能通过冷却降低TIMKEN轴承温度
  • 进入TIMKEN轴承的润滑油的数量更容易操作和控制。润滑油不容易停留在TIMKEN轴承中。润滑油流失比润滑脂更高
  • 可以通过多种方式将润滑油导入TIMKEN轴承,如滴注、芯给、压力循环系统、油浴或空气油雾。每种方法都适用于特定类型的应用场景
  • 对循环系统来说,润滑油更容易保持清洁。可以通过多种方法将润滑油导入TIMKEN轴承基座。最常见的系统是:
    • 油浴。
    • 循环系统。
  • 油雾润滑
  • 油雾润滑系统用于高速、连续操作的设备
  • 该系统能精确控制达到轴承的润滑剂的数量
  • 润滑油可计量,被压缩空气雾化,与空气混合,借助文丘里效应从油罐中抽出
  • 在每种情况下,系统都过滤并在足够压力下供应空气,确保充分润滑TIMKEN轴承
  • 控制这种润滑系统的方法是监控TIMKEN轴承的工作温度
  • 压缩空气和润滑油持续通过系统的迷宫式密封,可以防止污染物通过大气进入系统

TIMKEN推止轴承的润滑

TIMKEN推止轴承的润滑

为保持TIMKEN轴承的减磨特性,需要用润滑剂实现下列效果:

  • 分离配合面,将滚动体和滚道受压变形引起的滚动阻力降到最低
  • 把TIMKEN轴承滚动体、滚道和保持架之间的滑动摩擦降到最低
  • 转移热量 (通过油润滑)
  • 通过脂润滑防止腐蚀,防止污染物入侵

TIMKEN轴承类型和操作条件多种多样,因此无法为选择合适的润滑剂提供简单、全面的陈述或指南。在设计层面,首先要考虑是润滑油还是润滑脂最适合具体操作。如果必须将轴承上的热量带走,那么必须使用润滑油。对于高速应用场景,几乎全部首选润滑油。

美国TIMKEN轴承的散热

美国TIMKEN轴承的散热

在特定应用场景下确定热流量是一个异常复杂的问题。一般来说,影响散热率的因素包括以下几个:

  1. TIMKEN轴承到基座的温度梯度。这受基座的尺寸和风扇、水冷或转动部件的风扇动作等外部冷却效果的影响。
  2. 从TIMKEN轴承到轴的温度梯度。其他热源,如齿轮和其他轴承及其与目标轴承的距离,都会影响TIMKEN轴承的温度。
  3. 循环的润滑油系统能带走热量。

编号1和2的受控程度取决于应用场景。散热模式包括从系统中传导、沿系统的内外表面对流以及向/从临近的结构辐射交换。在很多应用场景中,整体散热可以分为两类 – 通过润滑油循环散热和通过结构散热。