Як основна частина підшипника ковзання, підшипник ковзання підтримується мастильною плівкою для зменшення тертя та стирання під час роботи. Усі підшипники ковзання потребують змащування, але метод змащування слід вибирати в поєднанні з параметрами умов роботи (наприклад, швидкістю, навантаженням і температурою) і характеристиками обладнання (наприклад, структурою, вартістю та вимогами до обслуговування). Конкретний аналіз полягає в наступному:
1. Причини, чому підшипники ковзання повинні бути змащені.
Зменшення тертя та стирання: мастильна плівка відокремлює металеві поверхні, які безпосередньо контактують, щоб запобігти потертості та подряпинам.
Розсіювання тепла й охолодження: під час високо-швидкісної роботи тепло від тертя може призвести до підвищення температури підшипника до 200 градусів C. Мастило відводить тепло, циркулюючи, запобігаючи розм’якшенню або виходу з ладу матеріалу.
Антисептичне очищення: мастило може ізолювати корозійні середовища в повітрі, одночасно очищаючи абразивні частинки, таким чином продовжуючи термін служби підшипників.
2. Класифікація та застосовні сценарії методів змащування
Гідродинамічне мастило
Принцип: коли шийка осі обертається, мастило утворює плівку під тиском завдяки клиновому зазору, повністю ізолюючи контактну поверхню.
Застосовні сценарії
Висока швидкість і невелике навантаження: наприклад, шпиндель парових турбін і генератор (швидкість > 3000 об/хв, навантаження < 10 МПа).
Обладнання безперервної роботи: потрібен стійкий кронштейн масляної плівки, щоб уникнути сухого тертя під час фаз запуску та вимкнення.
Рекомендований спосіб змащення
Змащування масляного кільця: при обертанні масляного кільця на шийці вала мастильний матеріал викидається на поверхню підшипника. Підходить для низької та середньої швидкості (< 1000r/min) and medium load scenarios (e.g. machine tool spindles).
Pressure oil supply lubrication: Forced oil supply through the pump to form a stable oil film suitable for high-speed (> 1000r/min) and heavy loading (>10 МПа) (наприклад, великі труби компресора та кормового вала).
Oil injection lubrication: highpressure oil is injected directly into bearing clearance to improve heat dissipation. Suitable for ultra-high-speed (>20 000 об/хв) або високих температур (наприклад, вали авіаційних двигунів).
3.Гідростатичне змащення
Принцип: масло подається до зазору підшипника через зовнішній насос високого тиску, утворюючи статичну масляну плівку незалежно від швидкості.
Застосовні сценарії
Низька швидкість і велике навантаження: наприклад, прокатні стани, гірниче обладнання (швидкість обертання < 10 об/хв, навантаження > 100 МПа).
Для обладнання, яке часто запускається та зупиняється: уникайте сухого тертя до утворення масляної плівки під динамічним тиском.
Рекомендований спосіб змащення
Система подачі масла постійного тиску: оснащена акумулятором для компенсації коливань тиску та забезпечення стабільної товщини масляної плівки (наприклад, підшипник головного насоса атомної електростанції).
Система перемикання з подвійним насосом: головний насос і резервний насос автоматично перемикаються для забезпечення безперервної подачі масла (наприклад, поворотні підшипники для великих кранів).
4 . Граничне змащування
Принцип: мастильні добавки (наприклад, протизадирні агенти, протизносні агенти) утворюють хімічну адсорбційну плівку на металевій поверхні, щоб запобігти прямому контакту.
Застосовні сценарії
Низькошвидкісне велике навантаження або ударне навантаження: наприклад, петлі для будівельних машин, дюбелі для інженерних машин (поверхнева швидкість < 1,5 м/с, навантаження > 50 МПа).
Погане середовище: висока температура, корозійні середовища або забруднення пилом (наприклад, підшипники колінчастого вала двигуна внутрішнього згоряння).
Рекомендований спосіб змащення
Мастило для екстремального тиску: мастило, що містить дисульфід молібдену (MoS2) або графіт для підвищення стійкості до стирання (наприклад, підшипники шахтного обладнання).
Тверде мастильне покриття: політетрафторетилен (PTFE) або дисульфід молібдену розпилюють на опорні поверхні для зменшення коефіцієнта тертя (наприклад, у механізмах розгортання космічних кораблів).
5. Змішане мастило
Принцип: масляна плівка динамічного тиску та гранична мастильна плівка співіснують, що підходить для обладнання зі змінними умовами роботи.
Застосовні сценарії
Обладнання зі змінним навантаженням: підшипники повороту, наприклад, вітрові турбіни (навантаження змінюється залежно від напрямку вітру).
Обладнання для періодичної роботи: таке як підшипники крокуючих коліс портових кранів (часто запускаються та зупиняються).
Рекомендований спосіб змащення
Інтелектуальна система змащування: відстежуйте товщину масляної плівки або температуру за допомогою датчиків (наприклад, підшипників високошвидкісних тягових двигунів залізничних транспортних засобів), щоб автоматично регулювати подачу масла.
Складне мастило: мастило, що містить наночастинки з властивостями динамічного тиску та граничного змащування (наприклад, шпиндель верстатів з ЧПК).