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。

TIMKEN轴承对设备的要求

TIMKEN轴承对设备的要求

设备设计师必须评估温度对设备性能的影响。例如,精密级机床主轴对热膨胀十分敏感。对于某些主轴,超出环境温度的数值控制在 20°C到 35° C (36°F 到 45°F) 以内。

大多数工业设备可以在远高于这个温度范围下工作。例如,齿轮传动的热额定值基于 93° C (200°F)。燃气轮机等设备在温度高于100° C (212°F) 时可以连续工作。不过,如果轴和基座未经过恰当的机器加工和热处理,在高温下运行过长时间可能影响轴和基座的配合。

TIMKEN轴承在不超过120°C (250°F) 时性能令人满意,但温度上限不超过 80°C 到 95°C (176°F 到 203°F) 时性能更佳。工作温度越高,瞬时温度尖峰造成的损坏的可能性就越大。应用场景的样机试验可帮助确定工作温度范围,在可能的情况下应当进行。设备设计者有责任衡量所有相关因素,最终决定令人满意的工作温度。

TIMKEN轴承的润滑限制

TIMKEN轴承的润滑限制

在油脂润滑的设备中,低温时启动扭矩通常剧烈增加。启动扭矩不是润滑脂稠度或通道特性的函数。大多数时候,它是润滑脂流变特性的函数。

TIMKEN轴承润滑脂高温极限通常是润滑脂中基油热稳定性和氧化稳定性以及抗氧化剂有效性的函数。

TIMKEN轴承的材质限制

TIMKEN轴承的材质限制

经过标准热处理的标准轴承钢在温度高于 120°C (250°F) 时无法维持最低 58 HRC 的硬度。

TIMKEN轴承在尺寸上的稳定性通过正确选择合适的热处理流程实现。标准TIMKEN球轴承在 -54°C (-65°F) 到 120°C (250°F)之间可保持尺寸上的稳定性。

尺寸稳定的TIMKEN轴承在使用过程中由于微结构的变化尺寸可能发生改变。这些变化包括马氏体持续回火和残留奥氏体分解。改变的大小取决于FAG轴承的工作温度、温度对应的时间以及钢材的成分和经过的热处理。

工作温度影响润滑膜厚度和设定,二者都会直接影响TIMKEN轴承寿命。极端高温会减少润滑膜的厚度,导致TIMKEN轴承接触面发生粗糙接触。

工作温度还会影响保持架、密封件和护罩的性能,进而影响TIMKEN轴承性能。

TIMKEN轴承的运行温度

TIMKEN轴承的运行温度

TIMKEN轴承可在多种应用场景和环境下工作。在多数情况下,TIMKEN轴承的工作温度不是问题。但是,某些设备在极端速度或温度环境下工作。在这些情况下,必须注意不要超过TIMKEN轴承的温度限制。最低温度限制主要考虑的是润滑剂的性能。最高温度限制主要考虑的是材质和/或润滑剂的限制,但也可能考虑的是TIMKEN轴承所在设备的精密要求。