滾動軸承的摩擦系數
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發布日期: 2020.01.11
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佛山市優微軸承五金有限公司以生產、銷售精密微型軸承、小軸承及包塑軸承為主要業務,始終堅持“誠信經營,共同發展”的理念,十幾年來,業務不斷發展…
人們普遍認為,無潤滑接觸表面之間的滾動摩擦比這兩個接觸表面之間的滑動摩擦小得多。雖然滾動軸承中接觸零件的運動并不單單是純滾動,滾動軸承的摩擦仍比與其尺す、速度和承載能力相近的油膜軸承或滑動軸承的摩擦小得多。當然,上述結論有一個明顯的例外,就是空氣靜壓軸承。不過空氣靜壓軸承不像滾動軸承那樣是自動調整的,而是需要一套復雜昂貴的空氣供給系統。任何摩擦都會造成能量損失,并阻礙運動。因此,工作中滾動軸承的摩擦引起溫度上升,并可用阻力矩來度量。以后將會表明對中重載荷下的球和液子軸承,摩擦產生的主要原因是滾動體和滾道接觸變形區內的滑動。對于圓錐滾子軸承,發生在滾子端面與內圈或外圈大擋邊處的滑動是產生摩擦的主要原因。對于圓柱滾子軸承,發生在滾子端面與內擋邊、外擋邊或內外兩個擋邊之間的滑動是產生摩擦的主要原因。對于帶保持架的圓柱滾子軸承,滑動發生在滾子與保持架兜孔之間;如果保持架由內圈或外圈引導,滑動摩擦還發生在保持架與套圈的引導面之間。在上述各種情況中,摩擦力的大小在很大程度上取決于潤滑劑的類型。而且,對于流體潤滑的滾動軸承,潤滑劑占據軸承內部的部分空間,阻礙了球或滾子的運轉。摩擦阻力的大小與潤滑劑的性能、填充量和滾動體的運轉速度有關。在本書第2卷中,將說明對滾動體運轉速度有影響的摩擦因素。除了用數學方法來計算和分析滾動軸承的摩擦力矩之外,
Palmgren通過對各種類型和尺す軸承的實驗獲得了計算軸承摩擦力矩的經驗公式。這些實驗是在從輕載到重載,中、低轉速以及采用不同的潤滑劑和潤滑技術的條件下完成的。為了評價試驗結果, Palmgren分別對不同載荷、不同潤滑劑粘性及其填充量,以及不同軸承轉速條件下的摩擦力矩進行了測量。結果,正像10.4節所述,即使是在重載情況下,對摩擦力矩的影響主要還是取決于滾動體與滾道接觸處潤滑劑的力學性能。然而,為了簡化分析方法,仍然認為產生摩擦力矩的主要因素是外加載荷。在限于軸承以中、低速運轉的條件下, Palmgren得出的液動軸承摩擦力矩的經驗公式是相當有用的,特別是對滾動軸承和油膜軸承進行比較時更是如此。10.5.1.1由外加荷引起的力矩Palmgren用下面的公式描述摩擦力矩M1=fFd。式中,是一個與軸承結構和載荷有關的系數(10.18)F(10.19)式中,F,是當量靜負荷,C,是基本額定靜負荷,第9章已對它們進行了說明。表10.1列出了:和y的取值。C,的值和計算F,的數據通常在制造商樣本中給出。表10.1z和y的值球軸承類型名義接觸角()向心深溝球軸承00.0004-0.00060.55角接觸球軸承30=400.0010.33推力球軸承0.00080.3雙列自調心球軸承100.00030.40①小值適用于輕系列軸承,大值用于重系列軸承式(10.18)中F。取決于作用力的大小和方向。對于深溝球軸承可用下式表示P
=0. 9F.ctna-0 IP,F。=F(10.20)上式中采用較大的F。值。對于名義接觸角為0°的深溝球軸承,上面第一個公式可近似表示為Fa=3F-0.1F(10.21)對于推力球軸承,F。=F10.5.1.2潤滑劑粘性摩擦產生的力矩對于中速運轉的軸承, Palmgren"建立了以下經驗公式,用于計算當滾動體穿過軸承腔內的粘性潤滑劑時所產生的摩擦力矩:n2000(10.22)M.=10-.(M160×1042,1200(10.23)以上兩式中,以厘斯(cS)為單位,a以rmin為單位,.是一個與軸承類型和潤滑方式有關的系數。表10.2列出了來自文獻[2]的最新數據,給出了在不同潤滑條件下各類球軸承的值。式(10.22)和式(10.23)對于比密度約為0.9的潤滑油有效。對于不同密度的潤滑油,
Palmer給出了一個更為完整的公式。對于脂潤滑軸承,.是指潤滑脂中基礎油的運動粘度,該式在加脂后的短時間內有效。