SKF轴承如何产生热量

SKF轴承如何产生热量

SKF轴承的工作温度达到稳态,此时处于存在热平衡即热平衡的状态 – 即生热和散热达到平衡。

假设载荷比 C/P > 10,速度低于 50% 的极限转速 nlim,且没有明显的外部热量输入,那么通过周围空气和底座进行冷却,一般足以达到比 100 °C (210 °F) 低很多的工作温度。 如果无法满足这些条件,请进行更详细的分析,因为SKF轴承可能需要额外的散热。

SKF轴承的热量产生是由:

  • SKF轴承和密封之间的摩擦功率损耗而产生的热量
  • 来自相邻部件或流程的热流动

SKF轴承摩擦产生的热量(功率损耗)相加而成

SKF轴承摩擦主要由滚动摩擦、滑动摩擦、密封摩擦和润滑油拖曳损耗构成。

来自相邻部件或流程的热流动

在许多应用中,SKF轴承所处位置可以接收:

  • 来自机器工作部件的热量,例如:由于齿轮或轴密封件的摩擦
  • 外部热量,例如:通过空心轴的热蒸汽

除了SKF轴承本身产生的热量外,SKF轴承的工作温度也受上述因素的影响。 此类应用的示例包括:

  • 造纸机中的烘缸
  • 塑料箔机中的压光辊
  • 压缩机
  • 热风机

来自应用相邻部件或流程的热量可能很明显,而且通常难以估计。 原则是隔离SKF轴承,尽可能远离其它外部热流动。

SKF轴承尺寸、工作温度和润滑条件

SKF轴承尺寸、工作温度和润滑条件

对于给定的SKF轴承类型,SKF轴承尺寸、工作温度以及润滑条件存在以下相互依存关系:

  • 根据SKF轴承载荷、转速和润滑条件选择SKF轴承尺寸。
  • 工作温度是SKF轴承载荷、尺寸、速度和润滑条件之间的函数。
  • 润滑条件取决于工作温度、润滑剂的黏度和速度。

这些相互依存的关系可通过迭代法进行分析,以实现优异的SKF轴承配置设计,并为其选出适合的组件。

SKF轴承工作温度和热流动

SKF轴承工作温度和热流动

在一种应用中,部件的温度和功率损耗之间存在着复杂的关系,相应地,这些系数又与SKF轴承大小、载荷及润滑条件等许多因素存在相互依存的关系。它们会影响应用及其部件的许多性能特征,当达到稳态条件时,会以多种方式依赖于运行状态,诸如在启动和正常运行中。

预估SKF工作温度和验证极限转速是应用分析的关键步骤。温度对某种应用的许多性能特征有重要影响。 来自应用或应用内部的热流决定其部件的温度。达到热平衡时的稳态温度。 工作温度来自:

  • SKF轴承和密封之间的摩擦功率损耗而产生的热量
  • 由应用产生的热量通过轴、轴承座、底座及周围其他部件传递至SKF轴承
  • 通过轴、轴承座、底座、润滑冷却系统(如使用)和其它冷却装置来带走SKF轴承耗散的热量

SKF轴承的工作温度不仅取决于轴承产生的摩擦,也取决于应用的设计。 因此,SKF轴承、其相邻部件和应用都应经过热分析。

SKF轴承油气润滑的方法

SKF轴承油气润滑的方法

SKF轴承的油气润滑也叫油点润滑法,即用压缩空气将经过精确计量的少量润滑油沿着供油管内壁输送到喷嘴,以油滴状喷到SKF轴承内部进行润滑。 这种最小剂量的润滑方法使得SKF轴承能够以极高转速运行,同时工作温度相对较低。 压缩空气还能冷却SKF轴承,并防止粉尘和腐蚀性气体侵入。

SKF轴承喷油润滑的方法

SKF轴承喷油润滑的方法

SKF轴承喷油润滑法是循环油系统的延伸方法,适用于极高转速运行的SKF轴承。 选择油量以及相应的喷嘴尺寸,确保喷油速度至少达到 15 m/s。

喷油器安装的位置必须能使润滑油通过套圈和保持架之间的间隙进入SKF轴承内部。 为防止润滑油过多的搅拌导致SKF轴承内的摩擦和温度的增加,回油系统的设计和布置必须确保油位不会升高。

瑞典SKF轴承循环油润滑的特点

瑞典SKF轴承循环油润滑的特点

通过外接的油泵而不是油池实现油循环,主要用于需要带走由SKF轴承和/或其他热源产生的热量的应用场合,油循环也是SKF轴承一种很好的润滑方法,它可以将SKF轴承中循环出来的润滑油通过过滤器和/或油液分离器来去除润滑油中含有的固体或液体污染物。 回油系统的设计和布置必须确保油位不会升高。

SKF轴承简单的循环油系统包括:

  • 油泵
  • 过滤器
  • 油箱
  • 润滑油冷却和/或加热系统

SKF轴承油浴的方法

SKF轴承油浴的方法

SKF轴承油浴的方法分为两种:

  • 油浴,不采用循环油
  • 油浴,通过轴承泵送效应进行自循环的油

油浴,不采用循环油

最简单的油润滑方法是油浴润滑。 润滑油被SKF轴承的转动部件甩起后,分布到SKF轴承内,然后再流回轴承座中的油池中。 理想状态下,油位应该接近轴承静止时最下部滚动体的中心位置。 油位高于推荐值时,SKF轴承温度会因油的过多搅拌而升高。

油浴,通过轴承泵送效应进行自循环的油

油池中的润滑油可以用各种不同的方式实现循环。 以下是几个例子:

  • 润滑油通过排油管和油路,持续排出并流回到SKF轴承中。
  • 一种专用部件(甩油环、给油盘等)从油池中带起润滑油并将其输送到SKF轴承中。
  • 某些SKF轴承具有的泵吸作用可使润滑油产生循环。 球面推力滚子轴承泵送润滑油,然后通过下方连接的油路使油回到推力轴承中。

以上所有润滑方法的设计都必须通过单独的测试进行验证。

SKF轴承润滑油的类型

SKF轴承润滑油的类型

SKF轴承润滑油大类分为两种:矿物油和合成油

SKF轴承润滑油类型的选择主要取决于应用预期的工作温度范围。

  • 矿物油通常是SKF轴承润滑的较好选择。
  • 由于合成油的热稳定性和抗氧化性较好,SKF轴承工作温度在 90 °C (195 °F) 以上以上时应考虑合成油;此外,合成油在低温条件下能够发挥更佳的性能,应在SKF轴承工作温度于-40 °C (-40 °F)时考虑使用合成油。

SKF轴承润滑油的倾点是指润滑剂能够流动的最低温度,但在选择SKF轴承润滑油类型时,倾点不能用作为低温操作性能的温度极限值来使用。 如果温度接近且略高于倾点,润滑油的黏度仍然很高,这可能会损害润滑油的泵送、过滤及其它特性。

流体动压油膜的厚度在一定程度上取决于黏度指数 (VI) 和压力-黏度系数。 对于大部分以矿物油为基础油的润滑剂,其压力-黏度系数是很接近的,可使文献中的通用数值。 然而,对于合成油而言,压力升高对黏度的影响取决于基础油的化学结构。 因此,不同类型的合成基础油的压力-黏度系数也可能有较大的差异。

因为合成油与矿物油的粘度指数和压力-黏度系数不同,相同粘度的合成油和矿物油,油膜形成的过程也有所不同。

至于矿物油和合成油的润滑条件,粘度指数和压力-黏度系数的联合作用通常会互相抵消。

润滑油,尤其是合成油,它们与密封、油漆或水分的相互作用形式可能和矿物油不同,因此必须对这些作用和它们之间的兼容性进行研究。

SKF轴承主要油润滑的方法

SKF轴承主要油润滑的方法

SKF轴承油润滑的方法包括:

  • 油浴,不采用循环油
  • 油浴,通过轴承泵送效应进行自循环的油
  • 循环油,带外接油泵
  • 喷油润滑
  • 油气润滑

SKF轴承油润滑方法的选择主要取决于:

  • SKF轴承转速
  • SKF轴承散热的需求
  • 清除SKF轴承污染物(固体颗粒或液体)的需求

SKF轴承润滑油的更换周期

SKF轴承润滑油的更换周期

润滑油的更换周期取决于SKF轴承工况以及润滑油的类型。 采用油浴润滑时,只要SKF轴承工作温度不超过 50 °C (120 °F),通常每年更换一次润滑油就够了。 一般来说,SKF轴承温度越高或污染越严重,润滑油必须更换就越频繁。

采用油循环系统,SKF轴承润滑油的更换周期应通过对油品质量的检测来决定,检测时需考虑氧化、含水量以及污染颗粒的影响。 循环系统中的润滑油寿命可通过清除油中的颗粒和水分得到延长。