TIMKEN轴承的油浴

TIMKEN轴承的油浴

润滑TIMKEN轴承用的传统油浴系统适用于中低速。静止状态下,油面不能高于最下面的滚珠的中心。当轴旋转时,工作状态的油面会因旋转部件的速度比静止状态时低得多。需要用一个可视油表或其它方式来实现方便的油面水平监控。

TIMKEN轴承的滴油润滑

当速度高到油浴已经不能满足而且TIMKEN轴承承受中等载荷时,我们推荐采用过滤式可视加油器来润滑。这样可以确保润滑油持续的供给。供给的油量(滴数/分钟)通过密切观察运转温度来确定。

TIMKEN轴承的喷射注油

当球轴承在重载、高速、高温下工作,或工作环境恶劣、周边温度很高时,就需要使用喷射注油润滑。在这样的情形下,需要对每一个TIMKEN轴承单独实施润滑,并提供足够大的排油出口,防止润滑通过TIMKEN轴承后形成过度堆积。

TIMKEN轴承的润滑油

TIMKEN轴承的润滑油

尽管已经有很多种油脂可以成功地在dN值达一百万的应用中工作,但通常还会选用油润滑服务于高速,来为TIMKEN轴承提供比油脂更好的冷却和散热效果。TIMKEN推荐37ºC/100ºF时黏度为100赛氏黏度单位的高等级主轴油,以滴油润滑、油浴和油雾系统等方式进行润滑。在重载应用中,一定要保证有相对较大的润滑油量的供给,而且在TIMKEN轴承温度高于正常工作温度的地方,还需要润滑油冷却器。如果TIMKEN轴承速度很高的话,要避免润滑油在一个大油池内的搅动倾向。

超精密TIMKEN球轴承的润滑脂

超精密TIMKEN球轴承的润滑脂

在各种不同的主轴应用上使用润滑脂来润滑超精密TIMKEN球轴承,变得越来越常见。原因在于质量更高的润滑脂的出现、设计得以简化、消除“人为因素”,无需频繁地为过多、过少或选用错误的润滑而负责任。在装配时,以适量正确的润滑脂预润滑TIMKEN轴承,不仅省去了填装油脂的步骤,而且在许多情况下都延长了TIMKEN轴承的寿命。

为取得好的润滑效果,润滑TIMKEN球轴承的油脂应该具有优良的机械、化学稳定性和低扭矩特征。有两种不同的油脂,一种偏软,另一种较硬,均表现为适用于机床主轴轴承。“软”油脂对应的NLGI工作针入系数为2或更小。较硬的油脂对应的NLGI工作针入系数为3或更高,属于凝结型油脂。所有的油脂在TIMKEN轴承内运转一段时间后,在稠度上的变化很小。由于较软的油脂倾向于搅动,就要格外关注每个轴承上的填入量。因为,较硬的油脂属于凝结型油脂,填加的油脂量就不那么要紧了。

对于超精密TIMKEN球轴承在500,000dN 值以下,等同于50毫米内径转速为10,000转/分,低稠度的油脂和凝结型油脂均可选用。

在连续速度超过500,000DN值时,TIMKEN轴承以低稠度油脂润滑,经过足够的磨合,通常会取得较低的运转温度。

然而,必须限制填入每个TIMKEN轴承内的油脂量。在速度较高时,TIMKEN轴承内过量的油脂会因搅动效应导致运转温度的剧烈升高。这种情况,如果不加控制,会导致TIMKEN轴承早期损坏。

TIMKEN球轴承的特点

TIMKEN球轴承的特点

尽管TIMKEN球轴承在所有抗摩轴承中的摩擦最小,仍然需要润滑来减小因滚珠在载荷作用下在滚道上变形而产生的滚动阻力以及减小滚珠、滚道和保持架之间的滑动摩擦。润滑还可保护精

确磨削和抛光表面不受腐蚀,带走产生的热量,并且能保护TIMKEN轴承免于外界杂物进入。

不管TIMKEN球轴承润滑的方式以及润滑剂的类型是怎样,重要的是要选用高品质的润滑剂,以减小氧化、胶化或污化,润滑剂要清洁并防潮,以减小磨损。

为达到TIMKEN球轴承润滑的目的,润滑油要适量,否则润滑油本身可能成为另一个生热的根源,也就是,运动着的零件与润滑剂之间以搅动或内部剪切的形式产生的摩擦。

TIMKEN球轴承的润滑,重要的是要认识到少量的润滑油或润滑脂,如果能够保证持续存在于TIMKEN轴承内,就足以满足需要了。应该注意到,过量的润滑和不足的润滑同样可以导致问题。任一种情况都需要避免。过量的润滑油或润滑脂会导致高温并可能导致TIMKEN球轴承损坏。当使用润滑脂时,尤其需要考虑到TIMKEN球轴承最高运转温度。

另外,还必须注意TIMKEN轴承的油脂附近的轴承座的设计,以确保足够的油脂排油空间和保持量。

根据运转速度、载荷和温度,机床球轴承可采用脂润滑、油润滑或油雾润滑。一般来说,高速时采用油润滑,因为油润滑比脂润滑的冷却效果显著。

TIMKEN轴承的排油系统

TIMKEN轴承的排油系统

TIMKEN轴承一个有效的油循环系统需要有足够的排油能力,以防止润滑堆积,进而引起过度的搅动和没有必要的生热。润滑油流过一个高速运转的TIMKEN轴承,会以很高的速度流出,会引起在轴承座内沿TIMKEN轴承运转方向的旋涡。为有效地将油排走,要将很高的流速降低,旋涡效果停止,以使润滑油可以流入排油区域。因此,需要一个集油盆阻挡油流,并将其导入排油孔。

TIMKEN轴承排油孔截面尺寸要足够大,从而有助于TIMKEN轴承快速排油。

TIMKEN轴承的进油系统

TIMKEN轴承的进油系统

在机床行业,通常采用强制润滑系统。在一个典型的系统中,油通常从中央油库分别泵送到每一个TIMKEN轴承。润滑油从滚子的小端进入,大端排出,这充分利用了圆锥滚子轴承的自身泵效应的特点。

循环油可以使油的流动连续稳定。除了具有最佳的散热能力,润滑油还可以带走杂质和可能导致TIMKEN轴承磨损的微小颗粒。

循环系统中可以配置换热器,来降低TIMKEN轴承流入润滑油的温度,更好地限定系统的运转温度。通常会使用40微米的过滤器来滤掉微粒杂质。

经验表明,速度在 20米/秒以下,在TIMKEN轴承座顶端的一个简单的径向油孔,并配有一个收集器就足以完成润滑任务了;当TIMKEN轴承速度大于20米/秒时,就需要一个轴向的润滑油喷射孔,可以将油送到滚子小端,位于保持架和内圈之间。

当遇到更高速度或大尺寸TIMKEN轴承,可以沿圆周添加更多的油孔,使润滑油在轴承达到更好的分布。

当TIMKEN轴承速度进一步增大时(如25米/秒或更高),离心力的作用会沿TIMKEN轴承外圈将油向外甩。为防止TIMKEN轴承内圈挡边缺油,进而出现TIMKEN轴承烧毁,需要在TIMKEN轴承座顶端增加额外的注射孔。

TIMKEN轴承速度大于40米/秒时,一种特殊的高速 TSMA轴承已经推出。一个为润滑滚子挡边接触区域的特殊结构可以确保足够的润滑。其设计思想是,在内圈上附加一个挡环以保持相当量的润滑油,并将润滑油通过内圈上沿轴向钻的通孔送到TIMKEN轴承挡边和滚子接触区域。

TIMKEN轴承润滑油的特性

TIMKEN轴承润滑油的特性

机床制造商往往偏向于采用脂润滑主轴轴承,而不是采用油循环润滑,这是由于其简单性和应用生热较小。然而,对于高速或重载,循环油由于有很好的散热能力,可能是TIMKEN轴承应用最为广泛的。

国际标准中,通常采用 ISO VG10 至 ISO VG22范围内的低黏度矿物油润滑TIMKEN轴承。这种选择将最大限度地,尤其在TIMKEN轴承高转速需要尽可能低的黏度时,降低生热。但是,当TIMKEN轴承和齿轮选择同一润滑油时,要以考虑齿轮为主,如果动力传动中包括了齿轮,就要加以注意。添加适当添加剂的高品质矿物油,既可以润滑齿轮,也可以润滑轴承,有相对较小的黏度。

TIMKEN轴承用的合成润滑脂

TIMKEN轴承用的合成润滑脂

TIMKEN轴承挡边速度在13m/s(2560ft/min)~ 25m/s(4920ft/min)时,可考虑使用“低扭矩”润滑脂(或合成润滑脂)。经验证明,在最高允许速度下,运转温度可以稳定在高于环境温度15至20度。

为了达到以上性能,遵守以下步骤很重要:

  • 采用有机溶剂除去TIMKEN轴承表面上的防锈保护
  • 只用少量初始油脂以避免过度搅油
  • 初始磨和期,将多余的油脂从TIMKEN轴承里排出
  • 良好的主轴设计,使润滑脂能保留在TIMKEN轴承四周
  • 有效的密封使外来杂质难以侵入TIMKEN轴承

在使用合成润滑脂时,限制因素是“润滑寿命”的概念(不考虑再润滑)。油脂寿命取决于TIMKEN轴承载荷与速度,一般在 5000至 8000 小时之间。

给TIMKEN轴承填充润滑脂的一般方法是在加热和安装前手工填充。对于TIMKEN轴承内圈,从滚子大端起1/3滚子长度的自由空间填入润滑脂;还有一些填充在保持架以下。对于TIMKEN轴承外圈,只需要在滚道上涂上很薄的一层。

润滑对TIMKEN轴承速度能力的影响

润滑对TIMKEN轴承速度能力的影响

TIMKEN圆锥滚子轴承的设计会导致润滑剂泵浦效应,即润滑剂从滚子端的小端通过压力作用流至大端。随着速度增加,在离心力作用下,润滑剂开始朝外流。当速度过大时,需要考虑滚子大端和内圈挡边表面之间的接触,这就是在运行速度增大时,建议对大端、挡边底部的外圈设计或高速TSMA设计采用喷油润滑的主要原因。

对于TIMKEN圆锥滚子轴承,没有明显的极限转速界限,因为使用性能取决于轴承设计和润滑系统。TIMKEN公司建议对所有新高速应用进行性能测试。

TIMKEN轴承的许用转速

TIMKEN轴承的许用转速

TIMKEN轴承在确定机床主轴上的轴承在对应预载下的许用转速,涉及到很多影响因素,包括主轴的质量和结构、安装类型、主轴刚度和所需精度、主轴载荷、使用寿命、使用类型(间歇运转或连续运转)以及润滑方式。

TIMKEN轴承温度通常直接随速度和载荷的变化而变化。但是,高速应用下TIMKEN轴承必须承受足够的轴向载荷,避免滚动体打滑产生热量。TIMKEN轴承预载的大小主要是根据这些运行条件确定。转速越低、承受载荷越重,TIMKEN轴承变形量越大。因此,TIMKEN轴承需要具有足够的预载荷,以保证在最高载荷下有足够的TIMKEN轴承刚度,并且保持主轴高速下合理的温度。