浅谈轴承润滑状态的影响因素

浅谈轴承润滑状态的影响因素

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四川中烟工业有限责任公司成都卷烟厂 四川 成都  610066

摘 要：随着社会的不断发展和进步，工业化程度和规模也在不断扩大，轴承的使用也越来越广泛。对轴承的润滑情况进行优化和改善，提高轴承使用性能，也成为广大研究者们所关注的问题。为了进一步了解轴承润滑状态的影响因素，通过对目前常用技术的调研，从表面织构，固体颗粒，空穴现象等三个方面阐述了其对轴承润滑状态的影响，以及现有技术的一些不足之处。提出了一些改善轴承润滑状态的方法，为之后的研究提供相应的参考。

关键词：轴承润滑；影响因素；表面织构；固体颗粒；空穴现象

中图分类号：TH133.3                         文献标志码：A

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0、引言

轴承是机械设备中用于支撑回转体，减少磨损，确保回转精度的常用零件。其润滑方式主要包括油润滑和脂润滑，油润滑时的作用主要包括缓冲减震、清洗防锈、减少接触应力等。采用脂润滑还可起到辅助密封的作用。因此润滑的状态对轴承的实际使用寿命有很大影响。

1、表面织构对润滑状态的影响

表面织构是一种在物体表面加工出一定凹坑或者凸起，以储存润滑油的技术。

由于在表面织构中存有一定的润滑油，对轴承的使用性能具有一定的改善和提升作用。研究表明，在不同表面织构形状对轴承润滑状态的影响不同，以方形为最佳， 并且织构的位置也是影响轴承润滑性能的重要因素，当表面织构位于滑动轴承最小油膜附近靠近入口处其效果最优。此外，织构的深度也会影响轴承润滑性能，在一定工况下最优织构深度与滑动轴承油膜厚度呈负相关。并且，当织构宽度较大时也可提升轴承润滑性能。除此之外，当接触副处于不同润滑状态时，表面织构对轴承润滑状态的影响也不同[1]，处于流体润滑状态时，织构摩擦系数较大；处于边界润滑状态时，织构摩擦系数较小；处于混合润滑状态时，织构过于稀疏或密集时，织构的摩擦系数均较大，但织构分布合理也可改善轴承的润滑状态。

当接触副为面接触且为脂润滑时，不同织构的减摩效果不同[2]。研究表明，凹坑型织构的减摩效果要优于网纹型织构的减摩效果，故以后在对轴承进行脂润滑时应当优先选用凹坑类型的织构。

但是，目前对于在不同工况条件下织构的润滑机理研究还较少。并且针对摩擦副在不同类型、材料和工况的下的表面织构设计也缺少实际参数验证。

未来应当加强织构润滑机理方面的研究。以便对织构在不同工况下的机理进行更准确地描述，从而更好地解释织构在摩擦性能改善方面的作用。

2.固体颗粒分布对润滑状态的影响

影响轴承润滑状态的另一个因素是固体颗粒分布情况。由于轴承使用环境、密封不良、润滑油有杂质等因素。一些小于油膜厚度的颗粒会进入轴承并悬浮于润滑油中，从而影响轴承的使用性能。

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研究表明[3-6]颗粒对油膜压力对影响与其阻碍油膜流动的能力呈正相关。颗粒个数越多，对油膜压力的影响越大。颗粒的进入使得油膜压力明显增大。同时，颗粒之间的距离减小或轴承所受的载荷越大，对油压的影响也越大。颗粒数量增多、直径增大或间距减小也会影响油膜对承载能力。

当颗粒间距较大时，多颗粒对于油膜压力的影响相当于单个颗粒影响的组合，

对油膜压力影响较小；而当颗粒间距较小时，多颗粒的影响可看作一个细长颗粒的影响，其对轴承润滑影响较大[7]。

从理论上来说，应当存在一个最佳颗粒尺寸使轴承润滑效果和其工作性能达到最优状态，但目前在一般工况下仍缺少相应的理论研究和实验验证来对颗粒的最佳尺寸进行确定。

3.空穴对润滑状态的影响

空穴现象是轴承在旋转过程中，其油膜破裂所形成的，空穴现象对轴承润滑状态影响很大，甚至可能导致轴承润滑失效。因此，空穴现象也是影响轴承润滑状态的重要因素。

当空穴是由于轴承本身几何形状所引起时，在润滑油出口边界附近，微凸体间空穴的密度减少量较多，但其对润滑性能的影响可以忽略不计。宏观空穴现象对端泄流量、油膜力矩和油膜承载力均有较大的影响[8]。

但是由于任何表面都不是绝对光滑的，因此在实际运行过程中，油膜挤压效应是不可忽略的。由于高温、高压、以及润滑油的供应量等也会对空穴的产生有一定的影响，还需要对其进行进一步的讨论。同时该进一步对空穴的理论和特性进行研究，并考虑紊流、惯性力、表面粗糙度和弹性变形等因素的影响。

4.结论

轴承润滑的方式有很多，润滑剂也是多种多样。应根据实际的工况选择不同的润滑类型和润滑剂，以保证轴承润滑良好。

对于轴承的润滑状态的影响因素来说，除了表面织构，固体颗粒分布，空穴等因素，还要考虑温度压力等其他因素，这些因素共同作用影响轴承的润滑状态。

在轴承内适当加工凹坑型织构或者在润滑油中加入适量润滑颗粒均可以改变轴承的润滑状态。也必须要注意防止空穴的产生，尽量避免其对轴承润滑状态造成不利影响，延长轴承的使用寿命。同时也应当加大对轴承润滑状态影响因素的相关研究，并设计相应的实验来确定具体的参数，并

形成相应的技术规范，为优化改善轴承的润滑状态提供良好的借鉴和指导。

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参考文献

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