TIMKEN润滑脂使用指南

TIMKEN 润滑脂使用指南

 

在应用场合中,一定要使用适量的润滑脂。在典型的工业应用场合,TIMKEN轴承空腔中应注满大约三分之一到二分之一。润滑脂不足将无法充分润滑轴承,润滑脂过多可能会形成搅拌。这两种情况都会导致温度上升。当润滑脂的温度上升时,粘度会下降,润滑脂会变稀。这样会削弱润滑脂的润滑效果,增大轴承润滑脂的泄漏量,还可能造成润滑脂成份分离,从而导致润滑油的特性全面衰退。随着润滑脂的分解,轴承扭矩会增大。当过多的润滑脂形成搅拌时,扭矩也可能由于润滑脂产生的阻力而增大。

为了获得最佳效果,轴承座中应留出足够的空间,以存放TIMKEN轴承中排出的过多润滑脂。然而,让润滑脂充满轴承的四周也很重要。如果轴承之间存在较大的空间,应使用油脂封来防止润滑脂泄露出轴承区域。

只有在低速应用场合中,才能在轴承座中注满润滑脂。当密封件不足以将污染物或潮气排除在外时,这种润滑方法可以阻止杂质污染进入。

当TIMKEN轴承未处于工作状态时,明智的做法是向轴承座中注满润滑脂以保护轴承表面。在重新投入使用之前,应去掉过多的润滑脂并恢复到适量水平。

采用脂润滑的应用场合应在轴承座的对面靠近顶部的位置配备一个润滑脂嘴和一个通风口。在靠近轴承座底部的位置应放置一个放油塞,以便能够清除轴承中的废油脂。

应定期向TIMKEN轴承中补充新的润滑脂,以防止轴承损坏。补充润滑的时间间隔很难确定。如果工厂没有其它应用场合下的相应操作或经验,请咨询TIMKEN。

TIMKEN公司提供了多种润滑油脂,能够帮助轴承和相关部件在苛刻的工业工作环境中有效地运转。高温、耐磨损和防水添加剂可以在恶劣的环境中为轴承提供更好的防护。TIMKEN公司还提供了一系列单点和多点润滑器以简化润滑脂的注入。

TIMKEN球轴承

TIMKEN球轴承

 

美国环形轴承工程师委员会制定了球轴承的五种公差等级(即ABEC1、 ABEC3、 ABEC5、 ABEC7和ABEC9)。数字越大,表示公差的范围越小,轴承越精密。TIMKEN公司的每个球轴承都是严格按照ABEC标准制造的。

通常来说,这些标准与国际标准化组织制定的同类公差等级相当,即 ISO P0 (ABEC 1), ISO P5(ABEC 5), ISO P4(ABEC 7)和 ISO P2(ABEC 9)。

对于涉及到高速、有超精和刚度要求的应用,TIMKEN公司按照 ABEC7和 ABEC 9/ISO P4 和 ISO P2公差制造了一系列完整的超精密球轴承。这类设备包括高级机床、喷射式发动机、计算机硬件、机器人和太空探测飞行器。机床轴承(基本上采用单列)共分成四大系列,即超轻系列(9300/ISO 19)、特轻系列(9100/ISO 10)、轻系列(200/ISO 02)和中载系列(300/ISO 03)。

 

 

TIMKEN调心滚子轴承的散热

TIMKEN调心滚子轴承的散热

 

为特定的应用场合确定来自轴承的热流量是一个复杂的过程。一般而言,TIMKEN可以认为影响散热速率的因素包括:

1. TIMKEN轴承与TIMKEN轴承座之间的温度梯度。此因素受轴承座尺寸配置和任何外部冷却措施(例如风扇、水冷装置或旋转部件风扇动作)的影响。

2. TIMKEN轴承与TIMKEN轴之间的温度梯度。所有其它的热源(例如齿轮和其它轴承)以及它们与相应轴承的接近程度都会影响轴的温度。

3. 循环润滑油系统带走的热量。

第1和第2条因素的可控程度取决于具体的应用。散热模式包括从系统传导、沿系统的内外表面对流以及相邻结构之间进行热辐射交换。在很多应用中,整体散热可以分为两大类 – 循环润滑油带走的热量和通过结构散发的热量。

TIMKEN调心滚子轴承的工作温度

TIMKEN调心滚子轴承的工作温度

 

TIMKEN调心滚子轴承工作在多种应用场合和环境中。在大多数情况下,轴承的工作温度都不是问题。但在某些应用场合,TIMKEN调心滚子轴承会工作在极端转速或极限温度环境中。在这样的情况下,必须特别注意不要超过轴承的极限温度。最低极限温度主要基于润滑能力。最高极限温度通常受材料和/或润滑剂的制约,但也可能基于轴承所属设备的精度要求。

TIMKEN调心滚子轴承约束/限制于:

  • TIMKEN调心滚子轴承材料的限制
  • TIMKEN调心滚子轴承润滑的限制
  • 设备的要求
  • 发热和散热

TIMKEN安装锥孔调心滚子轴承

TIMKEN安装锥孔调心滚子轴承

  • 使用最薄 0.038 毫米(0.0015 英寸)的塞尺
  • 将TIMKEN调心滚子轴承侧立放置,让内圈和外圈的端面平行将拇指放在内圈内孔上,并在两个或三个滚子间距的距离内摆动内圈
  • 放好各个滚子组件,让一个滚子处在TIMKEN调心滚子轴承内圈滚道的最高点当滚子处于正确的位置之后,将测径向游隙用的塞尺插入到滚子和外圈之间
  • 小心地将塞尺在顶部滚子的滚子和外圈滚道之间移动。使用稍厚的塞尺重复次步骤,直到其中一个塞尺无法通过为止“无法通过”的塞尺前面的那个塞尺的厚度就是安装前的初始径向游隙
  • 在锥形轴的表面抹少量的机油,以开始执行安装步骤
  • 用手将轴承滑到轴上尽可能深的位置
  • 拧紧锁紧螺母之后,过盈配合会增大并导致内圈膨胀
  • 定期测量并记录径向游隙的减少量
  • 继续此步骤,直到获得正确的游隙减少量为止。不要超过建议的减少量
  • 在安装过程中,应检查未承载滚子处的径向游隙。如果此滚子位于底部位置,请确保滚子抬起并牢牢固定在内圈的内侧位置
  • 达到建议的游隙减少量之后,TIMKEN调心滚子轴承即可获得合适的配合量将锁紧垫圈凸出的边敲入锁紧螺母槽中,或者固定住锁紧垫片,以便完成此步骤

 

 

TIMKEN圆锥滚子轴承直孔轴承的安装

TIMKEN圆锥滚子轴承直孔轴承的安装

 

TIMKEN圆锥滚子轴承热膨胀安装方法

  • 大多数应用都需要在轴上采用过盈配合方式。
  • 将TIMKEN轴承加热使其膨胀到足以轻松滑入到轴上,即可轻松完成安装
  • 通常采用两种加热方法:
    • 热油箱
    • 感应加热
  • 第一种方法通过对一箱具有高闪点的油进行加热来完成
  • 油温不能超过121°C(250°F)。 93°C (200°F) 的油温足以满足大多数应用
  • 应将轴承加热 20 或 30 分钟,或者直到它膨胀到足以轻松滑入到轴上
  • 可以使用感应加热过程来安装轴承
  • 感应加热过程很快,因此必须特别注意防止温度超过 93°C(200°F)
  • 通常需要对设备和轴承进行试验性运行,以掌握正确的加热时间
  • 可以使用会在预定温度下熔化的热蜡笔来检查轴承的温度
  • 将轴承加热之后,应将其端端正正地紧靠在轴肩上
  • 随后安装锁紧垫圈和锁紧螺母或盖板,以便将轴承固定在轴的轴肩上
  • 当轴承渐渐冷却时,需拧紧锁紧螺母或盖板
  • 当轴承座中需要以过盈配合的安装方式来防止外圈旋转时,可以对轴承座进行加热,使其膨胀便于安装
  • 轴承不应与热源直接接触
  • 通常的做法是在距离油箱底部数英寸高的位置放一张屏蔽网。使用小型支撑块将轴承和屏蔽网隔开
  • 轴承一定要远离附近的任何高温热源,否则轴承有可能会过热,从而导致轴承圈的硬度下降
  • 通常可以使用加热炉。最好配有自动温度控制设备
  • 如果安全法规禁止使用开口式热油浴,则可以使用15%的溶性油和水的混合液。这种混合液最高可以加热到93°C(200°F),而且不会产生火苗

 

TIMKEN圆锥滚子轴承手扳冲压安装法

  • TIMKEN圆锥滚子轴承扳冲压安装法通常用于小尺寸轴承的一种可选安装方法,将TIMKEN轴承压到轴上或轴承座中。此方法需要一个手扳压机和一个安装套筒
  • 安装套管应由软钢制成,内径应稍大于轴直径
  • 安装套管的外径不应超过轴肩外径
  • 安装套筒的两端面应与轴线垂直,内外表面需要彻底清洁,而且套筒应该足够长,保证轴承安装后套筒末端仍长于轴
  • 如果是将外圈压进轴承座中,安装套管的外径应稍小于轴承座的内径,内径应不小于尺寸表中建议的轴承座支撑直径
  • 在轴上涂抹轻机油,减小克服过盈配合量所需的压力
  • 将轴承小心地安装于轴上,并确保它与轴的中心线垂直
  • 从手扳杆施加稳定的压力,从而使轴承牢固地压到轴挡肩

TIMKEN调心滚子轴承的配合

TIMKEN调心滚子轴承的配合

 

TIMKEN调心滚子轴承的公差配合基于以下假设:

  • 轴承是普通精度等级
  • 轴承座较厚并由钢材或铸铁制成
  • 轴是实心轴并由钢材制成
  • 轴承座已被研磨,车削时应具有低于大约1.6 Ra 的表面光洁度

建议的公差配合符号符合 ISO 286 标准。要获得有关建议的公差配合帮助,请联系我们。

作为一般性原则,应以过盈配合方式装配旋转内圈。间隙配合方式会使内圈发生跑圈现象,并对轴和支撑轴肩造成磨损。这样的磨损可能会导致轴承过松并可能损坏轴承和轴。此外,由于内圈跑圈而产生的金属磨粒可能会进入到TIMKEN调心滚子轴承中并导致轴承损坏或振动。

TIMKEN静止内圈的公差配合取决于应用场合的负荷情况。应根据负荷条件和轴承外形尺寸从表格中选择建议的轴配合。

同样,需要旋转外圈的应用场合应在外圈和轴承座之间采用过盈配合方式。

静止外圈通常采用间隙配合方式安装,以便组装和拆卸。将TIMKEN调心轴承安装在浮动位置时,间隙配合方式还允许轴承在轴向方向浮动。

TIMKEN薄壁轴承座、TIMKEN轻合金轴承座或TIMKEN空心轴必须采用比厚壁轴承座、钢材/铸铁轴承座或实心轴所需配合更紧的压入配合方式。将TIMKEN轴承安装到相对粗糙或未磨光的表面上时,也需要采用更紧的配合方式。

 

TIMKEN调心滚子轴承的锥孔设计

通常选择使用锥孔轴承来简化轴的安装和拆卸。TIMKEN调心滚子轴承无法分离,因此可以使用一个带直孔内径和锥孔外径的紧定套来简化安装。也可以将锥孔滚子轴承直接安装到锥形轴上。与TIMKEN带有直孔的轴承相比,TIMKEN带有锥孔的轴承通常需要在轴上采用更紧的配合。通常使用一个锁紧螺母将内圈顶到锥形套筒上。随后使用锁紧垫圈或锁紧垫片将锁紧螺母的位置固定住。

TIMKEN公司提供了多种附件,用以简化锥孔调心滚子轴承的组装。可以将轴承轴向推进引起的径向膨胀量的85%来估计其的游隙减少量。也就是说,对于1:12的锥孔,轴向推进引起的径向游隙损失可以粗略计算为71微米/毫米,对于1:30的锥孔,可以粗略计算为28微米/毫米。

TIMKEN调心滚子轴承的安装

TIMKEN调心滚子轴承的安装

 

TIMKEN调心滚子轴承可以单独安装,但通常来讲,是与另一个调心滚子轴承、圆柱滚子轴承或ADAPT ™轴承配合安装。

对于TIMKEN调心滚子轴承,通常在轴向方向固定一个轴承,并采用间隙配合和一定的轴向游隙安装另一个轴承。这样,轴承就可以在特定的环境条件(例如轴和轴承座之间的热量增加不均匀)下运动或浮动。

两个TIMKEN调心滚子轴承的典型齿轮箱应用场合,其中一个轴承可以自由浮动,另一个轴承在轴向方向固定。

一个磨煤机磨辊,双列调心滚子轴承与一个圆柱滚子轴承安装在一起。在这种应用中,TIMKEN圆柱滚子轴承允许轴相对于轴承座浮动。

 

 

TIMKEN调心滚子轴承常用的保持架类型

TIMKEN调心滚子轴承常用的保持架类型

 

TIMKEN为使滚子轴承正常运转,保持架(也称为滚动体保持器)发挥着多种作用。保持架将滚动体分离,防止滚动体之间相互接触和磨损。保持架会对齐内圈上的滚动体以防止滚动体滑动、打滑和倾斜,帮助实现纯滚动。出于安装考虑,保持架将滚动体保持在内圈上,以方便安装轴承。在某些情况下,保持架还可以改善润滑油向轴承滚道或挡边接触面的流动状况。

TIMKEN冲压钢保持架

重新设计的TIMKEN EJ 轴承采用了独特的冲压钢保持架设计。

TIMKEN EJ 设计包括两个各用于一列滚子的独立保持架,它们组装在同个轴承上。这一特征可防止保持架在易弯工作环境中发生弯曲。

这种保持架由内圈引导并在中心距之上运行。每个保持架都具有经过硬化(氮化)的表面处理,提供了更强的耐磨性和更高的强度,使轴承在最恶劣的环境中也能够运转。端面的槽孔可以提高润滑剂的流动性。这可以降低工作温度、延长轴承的使用寿命。

 

TIMKEN机加工黄铜保持架

TIMKEN EM、 EMB、 YM、 YMB 和YMD 轴承保持架由精密机加工的黄铜制成。它们的坚固结构在极其恶劣的应用场合中具有优势。开放式的手指型设计使润滑油能够轻松到达所有表面,可以确保充分润滑轴承并降低轴承的工作温度。

TIMKEN EM、 EMB、 YM 和YMB都采用了一片式设计,它们的区别是轴承内的引导方式不同。对于EM和YM设计,保持架较轻,使用滚子来引导,而EMB和YMB保持架设计通常较重,通过内圈来引导。

TIMKEN YMD 保持架与YMB 相似,不同之处在于它们采用了两片式设计。单个轴承中组装了两个分别用于一列滚子的独立保持架。这样一来,当应用场合需要时,每列滚子可以单独旋转,并防止保持架横梁弯曲。

 

TIMKEN销式保持架

TIMKEN大直径调心滚子轴承可能配有这种保持架。两个分别用于一列滚子的销式保持架由两个保持架环和一组穿过滚动体中心的销子构成。销式保持架的设计允许增加滚动体数量,提高了轴承的承载能力。

TIMKEN调心滚子轴承的可选特征

TIMKEN调心滚子轴承的可选特征

 

TIMKEN调心滚子轴承 W33 润滑槽和润滑孔

作为标准配置,TIMKEN调心滚子轴承外圈中提供润滑槽和三个润滑孔。这由后缀 W33 表示。这样一来,无需再花费成本在轴承座内径中加工出一个通道,将润滑油引入到轴承中。这一设计特点使润滑油能够通过润滑孔并在滚道之间流动。润滑油会从轴承的中心横向向外流动,随后到达所有接触面并冲洗轴承。订购时,请为轴承编号添加后缀 W33(例如 22216EMW33)。

 

TIMKEN调心滚子轴承用于振动应用场合的轴承

TIMKEN公司针对振动应用场合提供专用的调心滚子轴承设计。使用特征代码 W800 表示,C4 游隙。在订购时,请说明是 W800。这种设计:

  • 在外圈上提供润滑槽以及三个润滑孔,便于对轴承进行润滑
  • 提供更小的内径和外径尺寸公差
  • 在 C4 游隙范围的上部三分之二处构成内部径向游隙

这些轴承具有直孔或锥孔。此外,还有其它特征可供选择。