Масляна плівка є основним середовищем для зменшення тертя,-зносостійкості та навантаження-підшипника ковзання. Стабільна рівномірна товщина масляної плівки та розумний розподіл тиску є ключовими для забезпечення надійної роботи підшипника за високої швидкості та тривалого -навантаження. У процесі використання товщина масляної плівки визначає ефективність поділу поверхонь тертя, а тиск масляної плівки безпосередньо визначає вантажопідйомність-підшипника. На обидва параметри впливають фактори зв’язку, такі як умови роботи, структурні параметри, мастило та робоче середовище. У поєднанні з фактичною роботою промислового обладнання ця стаття класифікує та аналізує ключові фактори, що впливають на товщину масляної плівки та тиск, і надає технічну довідку щодо конструкції підшипників, вибору типу та оптимізації експлуатації й обслуговування обладнання.
1. Коефіцієнти робочого навантаження
Навантаження є основним динамічним фактором зміни тиску та товщини масляної плівки, що безпосередньо впливає на робочий стан масляної плівки підшипника. За умови постійної швидкості та змащування, чим вище радіальне навантаження, тим сильніший ефект стиснення шийки осі на мастильну плівку, що призводить до значного збільшення пікового тиску масляної плівки та концентрації розподілу тиску для балансування зовнішнього навантаження. Однак збільшення навантаження стискає простір потоку мастила, що безпосередньо призводить до зменшення товщини масляної плівки. Якщо навантаження перевищує критичну межу, масляна плівка надмірно стискається, викликаючи локальний контакт між шийкою вала та корпусом підшипника, викликаючи граничне тертя та навіть сухе тертя. Навпаки, коли навантаження зменшується, напруга екструзії на масляній плівці зменшується, так що товщина масляної плівки помірно збільшується, а розподіл тиску стає більш рівномірним. Раптові коливання навантаження-, які часто зустрічаються під час запуску, закриття та роботи важкого промислового обладнання-, також є основною причиною нестабільності масляної плівки та прискореного зносу підшипників.
2.Коефіцієнти швидкості обертання
Швидкість шийки осі є передумовою формування гідродинамічної масляної плівки та відіграє важливу роль у збільшенні товщини масляної плівки. Відповідно до принципу гідродинамічного змащування, більша швидкість пришвидшить мастильний матеріал, що приводиться в рух шийкою вала, до клиноподібного-збіжного зазору. Це посилює гідродинамічний ефект, дозволяючи більшій кількості мастила всмоктуватися в зазор між поверхнями тертя і збільшуючи товщину масляної плівки. У той же час збільшення швидкості сприяє більш рівномірному розподілу тиску масляної плівки, ефективно збільшуючи активну площу підшипника. Однак вища швидкість не завжди є кращою, в умовах гіпершвидкості відцентрова сила призведе до втрати мастила, -тертя на високій швидкості виділяє велику кількість тепла, що підвищує температуру масла. Це опосередковано знижує в'язкість мастила, що може призвести до незначного потоншення масляної плівки та незначного зниження максимального тиску. І навпаки, на низькій швидкості або в стані спокою гідродинамічний ефект зникає, запобігаючи утворенню ефективної масляної плівки, яка робить підшипники вразливими до зносу під час запуску.
3. Характеристики мастильного середовища
В'язкість мастила є основним параметром, який визначає стабільність масляної плівки та безпосередньо впливає на формування масляної плівки та здатність підтримувати форму масляної плівки. Мастила з високою-в’язкістю мають низьку плинність, але чудову стійкість до екструзії. Витік із зазору підшипника нелегкий. Мастила з низькою-в’язкістю мають хорошу текучість і розсіювання тепла, що є ідеальним матеріалом для високошвидкісних і малих навантажень. Однак його стійкість до екструзії слабка, що робить плівку тоншою та менш тиском. Крім того, чистота та якість мастила також мають вплив, наявність забруднень або домішок порушить суцільність масляної плівки, збільшить тертя та знос, тоді як старіння та погіршення в’язкості мастила безпосередньо зменшить вантажопідйомність, пошкодить розподіл тиску.
4. Параметри структурного зазору підшипника
Зазор підшипникового вузла є ключовим статичним параметром на етапі проектування та відіграє важливу роль у формуванні якості масляної плівки. Відповідний зазор забезпечує достатній простір для потоку мастила та утворення плівки та створює рівномірне та стабільне поле тиску плівки. Надмірний зазор призводить до швидкої втрати мастила, нерівномірної товщини плівки, дисперсії тиску, значно знижує несучу здатність, часто створює вібрацію та шум під час використання. Навпаки, недостатній зазор збільшує опір потоку і обмежує простір для розсіювання тепла; недостатня дифузія масляної плівки призводить до локального високого тиску, швидкого підвищення температури масла, розриву масляної плівки і можливого прогару корпусу підшипника. Крім того, точність обробки клиноподібного-зазору підшипника та конструкції масляної канавки також впливатимуть на конвергентний потік мастила, таким чином змінюючи товщину та розподіл тиску масляної плівки.
5. Робоча температура та стан поверхні
Робоча температура обладнання змінює в'язкість мастила, що опосередковано впливає на продуктивність масляної плівки. Підвищення температури спричинить швидке зниження в’язкості масляної плівки, що призведе до зменшення товщини масляної плівки, зниження стабільності тиску, а також поломка масляної плівки часто буде спричинена тривалою високотемпературною роботою. Важливе значення має також шорсткість поверхні шийки осі та вкладиша підшипника; Занадто велика шорсткість може поставити під загрозу цілісність масляної плівки, оскільки мікроукрупнення може пробити плівку та спричинити локальний контактний знос, у той час як належне мікротекстурування поверхні може утримати невелику кількість мастила та допомогти зберегти стабільність плівки. Крім того, відхилення коаксіальності та деформація корпусу підшипника в процесі складання призведуть до нерівномірного розподілу зазору, в результаті чого локальні ділянки масляної плівки будуть занадто тонкими та занадто високим тиском, локальне перевантаження може спричинити знос.
Підсумовуючи, товщина масляної плівки та тиск підшипників ковзання є результатом багатьох факторів, а робочі параметри, мастило, конструкція та умови експлуатації впливають один на одного. Розміри промислової експлуатації вимагають, щоб швидкість, навантаження та сорт мастила відповідали конкретним умовам експлуатації, одночасно точно контролюючи монтажні зазори, суворо керуючи робочими температурами, забезпечуючи повну стабільність масляної плівки та продовжуючи термін служби підшипників.