TIMKEN轴承润滑油润滑的特点

TIMKEN轴承润滑油润滑的特点

用于润滑TIMKEN轴承的润滑油应是优质的矿物润滑油或具有类似特性的合成润滑油。应根据TIMKEN轴承的速度、负荷、工作温度和润滑方式来选择正确的润滑油。除了上面提到的这几点以外,润滑油润滑的其它特性和优点包括:

  • TIMKEN轴承润滑油更适合高速或高温工作条件。可以通过冷却润滑油来降低TIMKEN轴承的温度
  • 可以更轻松地处理和控制注入到TIMKEN轴承中的润滑油量。润滑油更难于留在TIMKEN轴承中。润滑油的损失量要高于润滑脂的损失量
  • 可以通过多种方式将润滑油注入到TIMKEN轴承中,例如滴注、虹吸、使用加压循环系统、油浴或者空气油雾。每种方法都适合特定类型的应用
  • 润滑油更易于保持循环系统清洁

TIMKEN轴承的润滑

TIMKEN轴承的润滑

为便于保持TIMKEN轴承的抗摩特征,需要通过润滑来:分离配合面,以便最大限度减小负荷条件下滚动体和滚道变形所导致的滚动阻力最大限度减小滚动体、滚道和保持架之间的滑动摩擦传递热量(使用润滑油润滑)防腐蚀,并通过润滑脂润滑来阻止污染物侵入TIMKEN轴承

由于存在多种TIMKEN轴承类型和工作条件,因此不能按照任何简单的、无所不包的陈述或指导原则来选择正确的润滑油。在设计阶段,要考虑的第一个因素是润滑油还是润滑脂是最适合特

定的应用。润滑油和润滑脂的优点:当不得不带走TIMKEN轴承内的热量时,必须使用润滑油。对于速度极高的应用而言,润滑油几乎总是第一选择。

TIMKEN轴承的发热和散热

TIMKEN轴承的发热和散热

TIMKEN轴承的工作温度取决于多种因素,包括所有相关热源的发热量、热源之间的热流速率以及系统的散热能力。热源包括TIMKEN轴承、密封圈、齿轮、离合器、供油等等。散热会受很多因素的影响,包括轴和轴承座的材料和设计、润滑油的循环以及外部的环境条件。

TIMKEN轴承的发热

在正常工作条件下,TIMKEN轴承的大部分扭矩和热量是由滚子/轴承圈接触部位的流体弹性动力损失产生的。

TIMKEN轴承的散热

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

  1. TIMKEN轴承与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。
  1. TIMKEN轴承与轴之间的温度梯度。所有其它的热源(例如齿轮和其它TIMKEN轴承)以及它们与相应轴承的接近程度都会影响轴的温度。
  1. 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TIMKEN轴承具体的应用。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轴承对设备的要求

TIMKEN轴承对设备的要求

设备设计人员必须评估温度对所设计设备性能产生的影响。例如,精密机床主轴可能对TIMKEN轴承热膨胀非常敏感。对于某些主轴,温升应该控制在比环境温度高 20°C 到 35°C(36°F到 45°F)以内。

大多数工业设备都可以在相当高的温度下工作。例如,齿轮传动装置可以承受 93°C (200°F) 高温。燃气涡轮等设备可以在 100°C (212°F) 以上的温度下连续工作。然而,如果没有正确对轴和TIMKEN轴承座进行机械加工和热处理,在高温条件下长时间运行时,轴和TIMKEN轴承座的配合可能会受到影响。

尽管TIMKEN轴承在高达 120°C (250°F) 的温度下也能够正常工作,但制定 80°C 到 95°C(176°F到 203°F)的温度上限更切实际。更高的工作温度会增大TIMKEN轴承瞬间温度峰值,增加TIMKEN轴承受损的风险。根据具体的应用实施样品测试有助于确定工作温度范围,因此应尽可能执行这样的测试。设备的设计人员应负责权衡所有相关因素,并最终确定符合要求的工作温度。

TIMKEN轴承材料限制

TIMKEN轴承材料限制

在 120°C (250°F) 以上的温度下,经过标准热处理的标准轴承钢无法保持需要的至少 58 HRC 的硬度。

正确选择适当的热处理工艺可以控制TIMKEN轴承的尺寸稳定性。标准TIMKEN调心滚子轴承能够在最高 200°C (392°F) 的温度下保持稳定的外形,标准圆柱滚子轴承能够在最高 150°C(302°F) 的温度下保持稳定的外形。这些TIMKEN轴承可以应要求提供如下更高的稳定性。这些标识符合 DIN 标准 623。

对于能够在高温下保持稳定外形的TIMKEN轴承,其外形仍有可能会在保养时由于微结构发生形变而有所变化。这些形变包括对马氏体的继续回火以及残留奥氏体的分解。变化幅度取决于TIMKEN轴承的工作温度、温度持续时间以及钢材的成分和热处理方式。

当TIMKEN轴承温度超过限制时,需要使用特殊的高温钢。请咨询您的TIMKEN公司销售代表,以了解非标准热稳定钢或高温钢等级产品具体部件号的供货情况。

TIMKEN轴承工作温度会影响滑润膜厚度和轴承游隙,这两方面因素都会直接影响TIMKEN轴承的使用寿命。极高的温度会使润滑膜变薄,从而导致表面之间的尖峰互相接触。

TIMKEN轴承工作温度还会影响保持架、密封圈和防尘盖的性能,进而影响TIMKEN轴承的性能。

TIMKEN轴承的工作温度

TIMKEN轴承的工作温度

TIMKEN轴承工作在多种应用场合和环境中。在大多数情况下,TIMKEN轴承的工作温度都不是问题。但在某些应用场合,TIMKEN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TIMKEN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TIMKEN轴承所属设备的精度要求。

安装锥孔TIMKEN调心滚子轴承

安装锥孔TIMKEN调心滚子轴承

  • 使用最薄 0.038 毫米(0.0015 英寸)的塞尺
  • TIMKEN轴承侧立放置,让内圈和外圈的端面平行
  • 将拇指放在TIMKEN轴承内圈内孔上,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TIMKEN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,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

安装TIMKEN轴承的热膨胀方法

安装TIMKEN轴承的热膨胀方法

  • 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TIMKEN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TIMKEN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TIMKEN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TIMKEN轴承的温度
  • 将TIMKEN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TIMKEN轴承固定在轴的轴肩上
  • TIMKEN轴承渐渐冷却时,需拧紧锁紧螺母或盖板
  • 当TIMKEN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TIMKEN轴承座进行加热,使其膨胀便于安装
  • TIMKEN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TIMKEN轴承和屏蔽网隔开
  • TIMKEN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TIMKEN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

安装TIMKEN轴承的手扳冲压法

安装TIMKEN轴承的手扳冲压法

  • 通常用于小尺寸TIMKEN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TIMKEN轴承安装后套筒末端仍长于轴
  • 如果是将外圈压进TIMKEN轴承座中,安装套管的外径应稍小于TIMKEN轴承座的内径
  • 在轴上涂抹轻机油,减小克服过盈配合量所需的压力
  • 将TIMKEN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TIMKEN轴承牢固地压到轴挡肩

TIMKEN轴承座表面的光洁度

TIMKEN轴承座表面的光洁度

  • 要在其上安装TIMKEN轴承的轴表面必须清洁,没有划痕和毛刺
  • 对于具有静止轴承座和旋转轴的应用场合,建议将轴上的TIMKEN轴承座研磨到 1.6 μm (65μin.) Ra
  • 如果无法使用磨削方法,在很多情况下可以使用3.2μm(125μin.) Ra 的机加工抛光,但应稍稍增大过盈配合量
  • TIMKEN轴承座内径应抛光到 3.2 μm (125 μin) Ra

注意:除非已经准备好安装TIMKEN轴承,否则不要将TIMKEN轴承从包装中取出