軸承潤(rùn)滑的案例
電機(jī)軸承的潤(rùn)滑為什么這么重要
電機(jī)軸承的潤(rùn)滑為什么這么重要
擴(kuò)展閱讀
我們之前跟大家一起討論了很多關(guān)于軸承潤(rùn)滑的相關(guān)內(nèi)容。包括：
電機(jī)潤(rùn)滑劑的參數(shù)
軸承初次潤(rùn)滑的填脂量
軸承補(bǔ)充潤(rùn)滑的填脂量
電機(jī)軸承補(bǔ)充潤(rùn)滑詳解
如何進(jìn)行電機(jī)軸承的補(bǔ)充潤(rùn)滑
關(guān)于固體添加劑二硫化鉬的概念
（電機(jī)上方的文字可以進(jìn)入相關(guān)的文章進(jìn)行擴(kuò)展閱讀）
關(guān)于軸承的潤(rùn)滑，可能是繼軸承發(fā)熱詳解之后，又一個(gè)我們花了很多篇幅跟大家討論的內(nèi)容了。所以，這幾天有很多朋友在后臺(tái)詢問我們，為什么潤(rùn)滑這么重要。關(guān)于這個(gè)問題，其實(shí)我們?cè)?em>軸承壽命的部分內(nèi)容中有所提及，但是可能沒有給大家介紹的很詳細(xì)。
因?yàn)槲覀兌颊f軸承潤(rùn)滑很重要，所以有很多工程師朋友會(huì)覺得，那我是不是多加一些潤(rùn)滑就會(huì)放心一點(diǎn)呢？其實(shí)在很多工程應(yīng)用的實(shí)際場(chǎng)合，我們也是這樣操作的。
展開 電機(jī)軸承的補(bǔ)充潤(rùn)滑——關(guān)于二硫化鉬
上一篇文章討論了電機(jī)軸承補(bǔ)充潤(rùn)滑應(yīng)該加什么的問題。文章發(fā)出之后，有人留言提問：補(bǔ)充潤(rùn)滑的時(shí)候是否應(yīng)該添加二硫化鉬？這里先來回答這個(gè)問題。
首先
二硫化鉬本身有時(shí)候會(huì)被用在電機(jī)軸承潤(rùn)滑當(dāng)中。其基本作用是充當(dāng)極壓添加劑。也就是當(dāng)潤(rùn)滑脂沒有形成油膜，或者難以形成油膜的時(shí)候，二硫化鉬起到一定的保護(hù)軸承滾動(dòng)體滾道表面的作用。
其次
二硫化鉬是一種固體添加劑，由于其分子結(jié)構(gòu)的原因，可以有一定的“潤(rùn)滑”作用。但是二硫化鉬本身并不是潤(rùn)滑劑，并不是只用二硫化鉬就可以解決電機(jī)軸承潤(rùn)滑問題。同樣的在補(bǔ)充潤(rùn)滑的時(shí)候也不是單純的補(bǔ)充二硫化鉬。
第三
如果在電機(jī)原來的潤(rùn)滑脂中加有一定量的二硫化鉬，那么在補(bǔ)充潤(rùn)滑的時(shí)候可以在補(bǔ)充的潤(rùn)滑脂里添加一部分二硫化鉬。比較合適的方法是將二硫化鉬添加在潤(rùn)滑脂里，補(bǔ)充潤(rùn)滑的時(shí)候一同加入。
展開 飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)軸承有什么特殊的，如何做到耐高溫和潤(rùn)滑？
2.高溫，發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行溫度非常的高，軸承的運(yùn)行溫度也可能達(dá)到300°C，軸承材料需要能耐受高溫。
3.高可靠度，不管是民用飛機(jī)還是戰(zhàn)斗機(jī)對(duì)可靠度的要求都是非常高的，稍有差池就是人命關(guān)天啊。
知道軸承的運(yùn)行工況了，就可以選取適應(yīng)該工況的軸承了，由于軸承運(yùn)行溫度很高，外圈采用耐高溫且高溫穩(wěn)定性好的AISI M50材料，這種材料在300°C時(shí)硬度仍可達(dá)到58HRC。
當(dāng)高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，由于軸承內(nèi)圈是轉(zhuǎn)動(dòng)的，離心力非常大，軸承內(nèi)圈截面承受環(huán)向拉應(yīng)力，所以內(nèi)圈表面不能有任何的微觀裂紋，以避免在拉應(yīng)力下裂紋擴(kuò)展，因此常采用AISI M50NiL 材料做內(nèi)圈。
由于轉(zhuǎn)速非常之高，為了降低鋼球由于離心力帶來的額外載荷，一般采用質(zhì)量比較輕的，硬度比較高的陶瓷材料，比如氮化硅（Si3N4）或者碳化鈦（TiC）等作為鋼球材料，有時(shí)為了增加軸承內(nèi)外圈的耐磨性和降低摩擦力，內(nèi)-外圈滾道也噴鍍陶瓷。
軸承就是這個(gè)樣子的。
這還沒完，發(fā)動(dòng)機(jī)溫度可不止300°C啊，最高要1500°C以上，軸承溫度怎么才300°C，這就是潤(rùn)滑系統(tǒng)的功勞了，其實(shí)軸承潤(rùn)滑系統(tǒng)還有一個(gè)主要的功能就是冷卻作用了，下面看看發(fā)動(dòng)機(jī)軸承的潤(rùn)滑系統(tǒng)：
這么多管路，一部分就是潤(rùn)滑用的，發(fā)動(dòng)機(jī)軸承潤(rùn)滑其實(shí)和一般軸承的潤(rùn)滑差不多，由于軸承轉(zhuǎn)速太高，無法采用接觸密封，所以發(fā)動(dòng)機(jī)軸承采用的是迷宮密封方式，只是他用的潤(rùn)滑油要好很多，因?yàn)檫\(yùn)行溫度太高了，一般的潤(rùn)滑油很容易氧化變質(zhì)，所以一般都是用的合成油MIL-PRF23699HTS。
下面欣賞兩發(fā)動(dòng)機(jī)軸承結(jié)構(gòu)圖吧。
來源：機(jī)械液壓論壇
展開 高速軸承潤(rùn)滑密封?CFD?分析
(轉(zhuǎn))
1.背景描述
為了使軸承保持良好的潤(rùn)滑條件和正常的工作環(huán)境，充分發(fā)揮軸承的工作性能，延長(zhǎng)使用壽命，對(duì)滾動(dòng)軸承必須具有適宜的密封，以防止潤(rùn)滑劑的泄漏和灰塵、水氣或其他污物的侵入。滾動(dòng)軸承的密封方法可分為接觸式密封和非接觸式密封兩大類。非接觸式密封是在軸承蓋與軸承之間留一條狹窄隙縫,其間隙半徑通常是0.1mm~0.5mm。可在軸承蓋上開環(huán)形槽，或采用曲路密封，以改善密封效果。
2.技術(shù)難點(diǎn)
滾動(dòng)軸承是機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)中應(yīng)用非常廣泛的一種機(jī)械傳動(dòng)元件，是傳遞運(yùn)動(dòng)和承受載
荷的重要支撐轉(zhuǎn)動(dòng)部件。滾動(dòng)軸承的潤(rùn)滑狀態(tài)決定著系統(tǒng)組件的運(yùn)轉(zhuǎn)情況, 常用的潤(rùn)滑方式主要有油潤(rùn)滑、脂潤(rùn)滑和固體潤(rùn)滑三大類。當(dāng)滾動(dòng)軸承在高溫、高速條件下工作時(shí),須采用油潤(rùn)滑。
密封的功能是防止油泄漏，防止設(shè)備在使用中大量發(fā)生的工作介質(zhì)“跑、冒、滴、漏”現(xiàn)象。針對(duì)軸承密封仿真，主要技術(shù)難點(diǎn)如下：
（1） 軸承潤(rùn)滑含有油、氣兩相，仿真需采用多相流模型；
（2） 滾動(dòng)軸承結(jié)構(gòu)復(fù)雜，密封處間隙較小，網(wǎng)格劃分難度大。
（3） 軸承工作轉(zhuǎn)速高，動(dòng)靜邊界粘滯速度差距大，仿真收斂困難。
3.案例介紹
滾動(dòng)軸承模型如下圖 2 所示，模型共有 3 個(gè)注油口，3 個(gè)出口，在出口 1、2 環(huán)道和出口 3 環(huán)道之間有 0.5mm 縫隙。潤(rùn)滑油通過注油口流入，供給滾動(dòng)軸承潤(rùn)滑，經(jīng)出口 1、2 流出，出口 3 為空氣出口，本文通過仿真查看潤(rùn)滑油會(huì)否通過縫隙經(jīng)出口 3 流出。
本文采用 PumpLinx 軟件對(duì)滾動(dòng)軸承進(jìn)行密封分析，網(wǎng)格劃分如下圖所示。注油口體
積流量為 11.1L/min，出口壓力為 1 個(gè)大氣壓，輸出軸轉(zhuǎn)速為 1800 RPM。
圖 4 模型網(wǎng)格分布
通過仿真分析可以獲得滾動(dòng)軸承壓力分布、潤(rùn)滑油分布等信息，具體結(jié)果如下。
展開 
【專業(yè)知識(shí)】一文全懂——關(guān)于軸承潤(rùn)滑的幾種方式（機(jī)械工程師必備知識(shí)點(diǎn)）
一、潤(rùn)滑的目的
滾動(dòng)軸承潤(rùn)滑的目的足減少軸承內(nèi)部的摩擦及摩損，防止咬粘、其潤(rùn)滑作用如下。
（1）減少摩擦及摩損。
防止軸承套圈、滾動(dòng)體及保持架相互接觸部分產(chǎn)生直接金屬接觸，減少序擦、摩損。
（2）延長(zhǎng)疲勞壽命。
軸承的滾動(dòng)疲勞壽命，在運(yùn)轉(zhuǎn)中，若滾動(dòng)接觸面潤(rùn)滑良好，則會(huì)延長(zhǎng)。相反地，潤(rùn)滑油粘度低，潤(rùn)滑油膜厚度小足的，則縮短。
（3）摩擦熱的排出與冷卻。
對(duì)于循環(huán)供油法等，摩擦產(chǎn)生的熱量可以用油排出，或外部傳來的熱量，冷卻。防止軸承過熱，防止潤(rùn)滑油本身的劣化。
（4）其他。
防止異物侵入軸承內(nèi)部，防止生銹或腐蝕。
二、潤(rùn)滑的方法
軸承的潤(rùn)滑方法，分為脂潤(rùn)滑和油潤(rùn)滑。為了充分發(fā)揮軸承性能，首先要根據(jù)工況、使用目的等選擇合適潤(rùn)滑方法。只考慮潤(rùn)滑，油潤(rùn)滑占優(yōu)勢(shì)。但是，脂潤(rùn)滑可以簡(jiǎn)化軸承外圍結(jié)構(gòu)。脂潤(rùn)滑和油潤(rùn)滑的利弊比較，如表12.1所示。
1、脂潤(rùn)滑
（1）軸承座內(nèi)潤(rùn)滑脂的填充量
軸承座內(nèi)潤(rùn)滑脂的填充量，根據(jù)軸承轉(zhuǎn)速，軸承座構(gòu)造、空問容積、潤(rùn)滑脂牌號(hào)、使用環(huán)境的氣體而異。小允許溫度上升的機(jī)床主軸用軸承等，要少填充潤(rùn)滑脂，一般大致標(biāo)準(zhǔn)如下。
首先，將潤(rùn)滑脂填滿軸承內(nèi)部，此時(shí)，保持架引導(dǎo)而也要塞進(jìn)潤(rùn)滑脂。然后，對(duì)軸承座內(nèi)部軸及軸承之外的空問容積按以下量填充潤(rùn)滑脂。
1/2~2/3（極限轉(zhuǎn)速低50%旋轉(zhuǎn)的情況）
1/3~1/2（極限轉(zhuǎn)速高50%旋轉(zhuǎn)的情況）
（2）潤(rùn)滑脂的補(bǔ)充
一般，填充一次潤(rùn)滑脂，可以長(zhǎng)時(shí)間不必補(bǔ)充。但是，有的使用條件，需要時(shí)常補(bǔ)充或更換潤(rùn)滑脂。因此軸承座的設(shè)計(jì)也要考慮到這一點(diǎn)。補(bǔ)充間隔短的情況下，要在軸承座的適當(dāng)位置上，設(shè)計(jì)加脂口和排出口。以便更換劣化的潤(rùn)滑脂。比如：用扇形潤(rùn)滑脂補(bǔ)充板將補(bǔ)充潤(rùn)滑脂側(cè)的軸承座空間分成幾處，只一處填滿之后就可流進(jìn)軸承內(nèi)部。
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一、潤(rùn)滑的目的
滾動(dòng)軸承潤(rùn)滑的目的足減少軸承內(nèi)部的摩擦及摩損，防止咬粘、其潤(rùn)滑作用如下。
（1）減少摩擦及摩損。
防止軸承套圈、滾動(dòng)體及保持架相互接觸部分產(chǎn)生直接金屬接觸，減少序擦、摩損。
（2）延長(zhǎng)疲勞壽命。
軸承的滾動(dòng)疲勞壽命，在運(yùn)轉(zhuǎn)中，若滾動(dòng)接觸面潤(rùn)滑良好，則會(huì)延長(zhǎng)。相反地，潤(rùn)滑油粘度低，潤(rùn)滑油膜厚度小足的，則縮短。
（3）摩擦熱的排出與冷卻。
對(duì)于循環(huán)供油法等，摩擦產(chǎn)生的熱量可以用油排出，或外部傳來的熱量，冷卻。防止軸承過熱，防止潤(rùn)滑油本身的劣化。（我們推薦你關(guān)注“機(jī)械工程師”公眾號(hào)，第一時(shí)間掌握干貨知識(shí)、行業(yè)信息）
（4）其他。
防止異物侵入軸承內(nèi)部，防止生銹或腐蝕。
二、潤(rùn)滑的方法
軸承的潤(rùn)滑方法，分為脂潤(rùn)滑和油潤(rùn)滑。為了充分發(fā)揮軸承性能，首先要根據(jù)工況、使用目的等選擇合適潤(rùn)滑方法。只考慮潤(rùn)滑，油潤(rùn)滑占優(yōu)勢(shì)。但是，脂潤(rùn)滑可以簡(jiǎn)化軸承外圍結(jié)構(gòu)。脂潤(rùn)滑和油潤(rùn)滑的利弊比較，如表12.1所示。
1、脂潤(rùn)滑
（1）軸承座內(nèi)潤(rùn)滑脂的填充量
軸承座內(nèi)潤(rùn)滑脂的填充量，根據(jù)軸承轉(zhuǎn)速，軸承座構(gòu)造、空問容積、潤(rùn)滑脂牌號(hào)、使用環(huán)境的氣體而異。小允許溫度上升的機(jī)床主軸用軸承等，要少填充潤(rùn)滑脂，一般大致標(biāo)準(zhǔn)如下。
首先，將潤(rùn)滑脂填滿軸承內(nèi)部，此時(shí)，保持架引導(dǎo)而也要塞進(jìn)潤(rùn)滑脂。然后，對(duì)軸承座內(nèi)部軸及軸承之外的空問容積按以下量填充潤(rùn)滑脂。
1/2~2/3（極限轉(zhuǎn)速低50%旋轉(zhuǎn)的情況）
1/3~1/2（極限轉(zhuǎn)速高50%旋轉(zhuǎn)的情況）
（2）潤(rùn)滑脂的補(bǔ)充
一般，填充一次潤(rùn)滑脂，可以長(zhǎng)時(shí)間不必補(bǔ)充。但是，有的使用條件，需要時(shí)常補(bǔ)充或更換潤(rùn)滑脂。
展開 電機(jī)軸承的補(bǔ)充潤(rùn)滑詳解
電機(jī)軸承的補(bǔ)充潤(rùn)滑詳解
電機(jī)軸承是電機(jī)維護(hù)工作是在電機(jī)投入運(yùn)行的過程中對(duì)電機(jī)軸承進(jìn)行定期或者非定期的維護(hù)保養(yǎng)工作。其中對(duì)電機(jī)軸承的補(bǔ)充潤(rùn)滑是電機(jī)軸承維護(hù)工作中的重要環(huán)節(jié)。
日常理解的補(bǔ)充潤(rùn)滑就是對(duì)電機(jī)軸承加油，簡(jiǎn)單的說就是把潤(rùn)滑加進(jìn)去。貌似簡(jiǎn)單的動(dòng)作，包含著諸多需要注意的細(xì)節(jié)，有時(shí)候保養(yǎng)工作的可靠甚至與電機(jī)設(shè)計(jì)時(shí)候的一些因素直接相關(guān)，因此值得電機(jī)工程師多加關(guān)注。
電機(jī)軸承的補(bǔ)充潤(rùn)滑工作需要清楚如下幾方面內(nèi)容：
1、用什么進(jìn)行補(bǔ)充潤(rùn)滑？
2、怎樣施加補(bǔ)充潤(rùn)滑？
3、應(yīng)該施加多少？
4、應(yīng)該如何將補(bǔ)充潤(rùn)滑添加進(jìn)去？
5、添加潤(rùn)滑之后需要注意什么？
事實(shí)上，很多場(chǎng)合，筆者都曾經(jīng)對(duì)此進(jìn)行過介紹。現(xiàn)在我們系統(tǒng)的闡述一下電機(jī)軸承補(bǔ)充潤(rùn)滑的工作細(xì)節(jié)：
用什么進(jìn)行補(bǔ)充潤(rùn)滑？
展開 軸承潤(rùn)滑脂的溫度怎么選（校核計(jì)算）？
當(dāng)油脂的升高，潤(rùn)滑脂變軟（稠度降低，基礎(chǔ)油黏度降低）；溫度降低潤(rùn)滑脂變硬（稠度升高，基礎(chǔ)油黏度升高）。油脂的最佳使用溫度范圍，就是一個(gè)大致的溫度范圍，在這個(gè)范圍里，潤(rùn)滑脂的基本稠度和基礎(chǔ)油粘度在某個(gè)范圍內(nèi)，大概率可以提供一定的潤(rùn)滑性能。
問題來了，這個(gè)溫度范圍內(nèi)的潤(rùn)滑性能是不是滿足設(shè)備設(shè)計(jì)者所選擇的工況范圍呢？答案是不一定！因此真正的潤(rùn)滑脂溫度選擇是要經(jīng)過一定的計(jì)算。
潤(rùn)滑脂的溫度選擇
通常選擇潤(rùn)滑脂是為了在給定工況下能為軸承提供足夠潤(rùn)滑。此時(shí)需要對(duì)“給定工況”和“滿足潤(rùn)滑性能”進(jìn)行校核。這就是通常的潤(rùn)滑選擇校核計(jì)算。
以往曾經(jīng)講過（亦可以查閱《電機(jī)軸承應(yīng)用技術(shù)》、《電機(jī)軸承故障診斷與分析》、《齒輪箱軸承應(yīng)用技術(shù)》，以及本公號(hào)其他文章），潤(rùn)滑脂的選擇校核計(jì)算本質(zhì)上是校核卡帕系數(shù)。當(dāng)卡帕系數(shù)為1至4之間的時(shí)候，說明所選潤(rùn)滑滿足潤(rùn)滑需求。
在計(jì)算的過程中，可以注意到其中有很多的溫度影響。比如黏度變化曲線，其實(shí)是黏度對(duì)溫度的變化曲線。
這個(gè)校核計(jì)算的本質(zhì)就是校核所選潤(rùn)滑脂在當(dāng)前溫度下，是否可以滿足卡帕系數(shù)落到1-4之間。如果答案是肯定的，那么選擇就是恰當(dāng)?shù)模駝t則需要進(jìn)行調(diào)整。
總結(jié)
從上面的介紹感覺溫度選擇和標(biāo)稱溫度沒有直接的關(guān)系。事實(shí)上，標(biāo)稱的溫度與油脂的選擇是有一定聯(lián)系的。因?yàn)橛椭牡吸c(diǎn)等性能決定了黏度曲線，而卡帕系數(shù)的計(jì)算也來自于黏度曲線。
通過本文的介紹不難發(fā)現(xiàn)，直接將使用溫度和油脂標(biāo)稱數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比的方式往往是不準(zhǔn)確的。
問題來了，為什么油脂供應(yīng)商不給一個(gè)可對(duì)比的參數(shù)呢？答案是，這不可能。因?yàn)橛椭?yīng)商不知道設(shè)備設(shè)計(jì)者選擇的工況條件。而油脂的性能是隨著工況（溫度）變化的。因此無法給出一個(gè)定值。
展開 電驅(qū)動(dòng)丨高速球軸承噴油潤(rùn)滑流場(chǎng)特性研究
當(dāng)轉(zhuǎn)速在50 000 r/min時(shí),保持架兜孔區(qū)域流量大于40 000 r/min時(shí)的流量,由于轉(zhuǎn)速更高軸承腔內(nèi)氣流運(yùn)動(dòng)更加劇烈,潤(rùn)滑油在軸承腔內(nèi)在沿著軸承轉(zhuǎn)動(dòng)方向運(yùn)動(dòng)的同時(shí),少量潤(rùn)滑油沿徑向分散到保持架內(nèi)圈表面,如圖10d所示。在側(cè)腔氣流作用下,當(dāng)潤(rùn)滑油無法通過滾球及附近氣流帶動(dòng)到達(dá)保持架區(qū)域時(shí),轉(zhuǎn)速越高到達(dá)保持架內(nèi)表面的潤(rùn)滑油含量越多。由此可得,對(duì)于側(cè)向噴油潤(rùn)滑,當(dāng)軸承運(yùn)轉(zhuǎn)速度過高時(shí),潤(rùn)滑油無法到達(dá)保持架區(qū)域?qū)崿F(xiàn)潤(rùn)滑。
2.4.3 各轉(zhuǎn)速下滾球表面潤(rùn)滑性能分析 由于滾球與內(nèi)外圈、保持架的復(fù)雜接觸運(yùn)動(dòng),表面的潤(rùn)滑油分布對(duì)于改善滾球的潤(rùn)滑性能具有重要意義。各轉(zhuǎn)速下滾動(dòng)體表面潤(rùn)滑油的分布情況如圖11所示。
(a)轉(zhuǎn)速10 000 r/min
(b)轉(zhuǎn)速20 000 r/min
(c)轉(zhuǎn)速30 000 r/min
(d)轉(zhuǎn)速40 000 r/min
圖11 各轉(zhuǎn)速下滾球表面潤(rùn)滑油分布
在轉(zhuǎn)速為10 000 r/min以及20 000 r/min時(shí),滾球表面有一定的潤(rùn)滑油附著。在較低轉(zhuǎn)速下,氣流速度較低,潤(rùn)滑油進(jìn)入軸承腔后沿噴射方向流動(dòng),當(dāng)潤(rùn)滑油到達(dá)滾球表面,受滾動(dòng)體的自轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)等影響,潤(rùn)滑油在滾球表面形成了特定的分布規(guī)律。當(dāng)轉(zhuǎn)速升高到30 000 r/min時(shí),滾球表面的潤(rùn)滑油分布如圖11c所示,滾球表面只有少量潤(rùn)滑油分布。原因在于,轉(zhuǎn)速升高軸承腔內(nèi)氣流運(yùn)動(dòng)加劇,當(dāng)潤(rùn)滑油噴射進(jìn)入軸承腔,潤(rùn)滑油受到沿軸承運(yùn)轉(zhuǎn)方向的氣流作用,從而偏離噴射方向,導(dǎo)致接近滾球的潤(rùn)滑油含量減少。轉(zhuǎn)速進(jìn)一步升高到40 000 r/min時(shí),幾乎沒有潤(rùn)滑油到達(dá)滾球表面。
滾球表面的潤(rùn)滑油流量越大,潤(rùn)滑效果越好。
展開 基于Tribo-X inside ANSYS的滑動(dòng)軸承混合潤(rùn)滑應(yīng)用概述
Tribo-X inside ANSYS具有考慮滑動(dòng)軸承處于混合潤(rùn)滑階段性能分析計(jì)算能力，開啟混合潤(rùn)滑高級(jí)項(xiàng) “Mixed Lubrication”功能即可以將其作為高級(jí)邊界條件添加到滑動(dòng)軸承性能的計(jì)算分析中，如圖1所示。
圖1
混合潤(rùn)滑的考慮可以建立在軸承體彈性變形的軸承分析基礎(chǔ)上（EHD），一個(gè)3油楔滑動(dòng)軸承分析目錄樹如圖2所示：軸承分析的剛度信息由靜態(tài)結(jié)構(gòu)分析確定，考慮軸承設(shè)計(jì)、材料、支撐和網(wǎng)格等；
軸承表面和軸之間的幾何尺寸和間隙在CAD模型中進(jìn)行定義，Tribo-X自動(dòng)檢測(cè)幾何尺寸和這個(gè)間隙；壓力邊界條件用來定義潤(rùn)滑油的供應(yīng)區(qū)域，幾何形狀可以是任意的，因此任何類型的潤(rùn)滑供應(yīng)都是可以定義的，潤(rùn)滑油供應(yīng)區(qū)域的單元尺寸應(yīng)定義得足夠小，幾何形狀選擇尺寸范圍內(nèi)包含至少3個(gè)單元；
此外，潤(rùn)滑屬性用來定義潤(rùn)滑劑的材料性質(zhì)，操作條件用來定義滑動(dòng)軸承負(fù)荷、速度或軸是否對(duì)準(zhǔn)的條件，湍流工具允許考慮潤(rùn)滑間隙內(nèi)的湍流行為，通常紊流會(huì)導(dǎo)致更高的承載能力，并伴隨著摩擦的增加。
圖2
限于本文著重點(diǎn)，以下不再針對(duì)Tribo-X基本分析流程進(jìn)行介紹，僅對(duì)混合潤(rùn)滑的設(shè)置和技術(shù)進(jìn)行簡(jiǎn)要說明。
圖3
一般情況下軸與滑動(dòng)軸承啟動(dòng)到工作平衡的過程的摩擦可以分為三個(gè)階段，邊界摩擦階段、混合摩擦階段、流體摩擦階段。如圖3所示，邊界摩擦階段在低轉(zhuǎn)速、低粘度、高負(fù)荷或低潤(rùn)滑條件下發(fā)生，承載能力來自于套管和軸的粗糙表面的接觸，高摩擦系數(shù)；
當(dāng)軸與軸承表面的間隙高度低于一定極限值時(shí)，軸與軸承處于混合摩擦階段，摩擦表面沒有完全分離，固相摩擦和流體摩擦同時(shí)存在；處于流體摩擦階段摩擦表面完全分離，有足夠的周向速度，承載能力完全由流體動(dòng)力壓力實(shí)現(xiàn)。
展開 138基于matlab的軸承的潤(rùn)滑方程進(jìn)行數(shù)值求解仿真 ￥80
基于matlab的軸承的潤(rùn)滑方程進(jìn)行數(shù)值求解仿真，改變偏心率和寬徑比，可求輸出不同參數(shù)下的油膜壓力，厚度等的分布情況，并且輸出承載力和摩擦力變化趨勢(shì)。程序已調(diào)通，可直接運(yùn)行。
軸承安裝不當(dāng)?shù)脑\斷與分析？
設(shè)備工程師負(fù)責(zé)設(shè)備中軸承的選型、校核計(jì)算。然而設(shè)備軸承的正常運(yùn)行中，軸承的安裝也起到至關(guān)重要的作用。在不恰當(dāng)?shù)陌惭b方法往往造成軸承的初始損傷，這種損傷有時(shí)候可以在設(shè)備出廠試驗(yàn)中被發(fā)現(xiàn)，有時(shí)候則是在設(shè)備投入使用之后由于影響軸承運(yùn)行而被發(fā)現(xiàn)。
軸承安裝不當(dāng)對(duì)軸承的損傷有輕有重。如果安裝過程中造成的相對(duì)比較嚴(yán)重的軸承損傷，那么軸承在出廠試驗(yàn)的時(shí)候就會(huì)表現(xiàn)為噪聲異常、振動(dòng)異常、甚至發(fā)熱等情況。此時(shí)對(duì)于設(shè)備生產(chǎn)廠而言，可以及時(shí)進(jìn)行糾正，更換軸承。雖然，此時(shí)沒有對(duì)設(shè)備用戶造成麻煩，但是對(duì)于設(shè)備制造廠而言，則造成了直接的損失。
軸承安裝不當(dāng)造成的損傷如果較為輕微，則可能在設(shè)備的出廠試驗(yàn)中不易察覺。設(shè)備投入運(yùn)行之后，不當(dāng)安裝造成的損傷往往會(huì)成為后續(xù)次生失效的誘因，從而引起其他嚴(yán)重的問題。這樣的軸承失效往往是在設(shè)備故障診斷過程中的失效分析中被發(fā)現(xiàn)。此時(shí)造成的損失不僅僅是設(shè)備廠家的損失，也是設(shè)備用戶的損失。
本文就軸承安裝損傷的一些因素以及損傷的診斷與分析進(jìn)行介紹。
首先是干凈、干凈、干凈（重要的事情說三遍）
軸承本身是精密機(jī)械零件，在軸承運(yùn)行的時(shí)候，軸承的滾動(dòng)體和滾道之間只有非常薄的潤(rùn)滑油膜進(jìn)行分隔。這層潤(rùn)滑膜的厚度只有一張紙的一二百分之一厚。潤(rùn)滑膜是軸承能夠正常運(yùn)行的重要因素，如果潤(rùn)滑油膜被破壞，則會(huì)造成軸承金屬和金屬之間的直接接觸。一般的塵埃顆粒直徑都會(huì)遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于潤(rùn)滑油膜的厚度。因此當(dāng)軸承內(nèi)部存在污染的時(shí)候，則會(huì)導(dǎo)致污染顆粒刺穿潤(rùn)滑膜，影響軸承的潤(rùn)滑性能，這是導(dǎo)致軸承提前失效的一個(gè)重要因素。
下圖為一個(gè)深溝球軸承內(nèi)部污染造成的損傷：
另外，如果有液體污染物進(jìn)入軸承，則有可能導(dǎo)致軸承的銹蝕、潤(rùn)滑脂的變性等問題，同樣會(huì)造成軸承的潤(rùn)滑失效。
因此，軸承安裝過程中，最重要的因素之一就是潔凈度。這個(gè)潔凈度包括軸承安裝環(huán)境的潔凈度、軸承安裝工具的潔凈度、軸、軸承室的潔凈度等。
展開 電機(jī)軸承運(yùn)轉(zhuǎn)中的檢查與故障處理
通過潤(rùn)滑油的循環(huán)，可以帶走大量熱量。
粘度是潤(rùn)滑油的重要特性，粘度的大小直接影響潤(rùn)滑油的流動(dòng)性及摩擦面間形成的油膜厚度，軸承工作溫度下潤(rùn)滑油的粘度一般是12-15cst。轉(zhuǎn)速愈高應(yīng)選較低的粘度，負(fù)荷愈重應(yīng)選較高的粘度。常用的潤(rùn)滑油有機(jī)械油、高速機(jī)械油、汽輪機(jī)油、壓縮機(jī)油、變壓器油、氣缸油等。
油潤(rùn)滑方法包括：
①油浴潤(rùn)滑
油浴潤(rùn)滑是最普通的潤(rùn)滑方法，適于低、中速軸承的潤(rùn)滑，軸承一部分浸在油槽中，潤(rùn)滑油由旋轉(zhuǎn)的軸承零件帶起，然后又流回油槽油面應(yīng)稍低于最低滾動(dòng)體的中心。
②滴油潤(rùn)滑
滴油潤(rùn)滑適于需要定量供應(yīng)潤(rùn)滑油得軸承部件，滴油量一般每3-8秒一滴為宜，過多的油量將引起軸承溫度增高。
③循環(huán)油潤(rùn)滑
用油泵將過濾的油輸送到軸承部件中，通過軸承后的潤(rùn)滑油再過濾冷卻后使用。由于循環(huán)油可帶走一定的熱量，使軸承降溫，故此法適用于轉(zhuǎn)速較高的軸承部件。
④噴霧潤(rùn)滑
用干燥的壓縮空氣經(jīng)噴霧器與潤(rùn)滑油混合形成油霧，噴射軸承中，氣流可有效地使軸承降溫并能防止雜質(zhì)侵入。此法適于高速、高溫軸承部件的潤(rùn)滑。
⑤噴射潤(rùn)滑
用油泵將高壓油經(jīng)噴嘴射到軸承中，射入軸承中的油經(jīng)軸承另一端流入油槽。
展開 Tribo-X|專用于軸承、齒輪等摩擦潤(rùn)滑系統(tǒng)的摩檫學(xué)計(jì)算軟件
圓柱齒輪幾何模型
凸輪及其從動(dòng)件是以滑動(dòng)為主的點(diǎn)線接觸摩擦副，同時(shí)，凸輪表面的接觸應(yīng)力很高，普遍認(rèn)為凸輪及其從動(dòng)件之間為混合潤(rùn)滑狀態(tài)，形成彈流潤(rùn)滑，并把油膜厚度作為判斷凸輪磨損性能的標(biāo)準(zhǔn)，以及設(shè)計(jì)凸輪輪廓線的依據(jù)。凸輪模塊同樣作為滾動(dòng)接觸的附加模塊，進(jìn)行凸輪運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下的模擬計(jì)算。
凸輪接觸方式
2、滑動(dòng)軸承模塊
在流動(dòng)動(dòng)壓潤(rùn)滑的機(jī)械零件中最常見的是徑向滑動(dòng)軸承。滑動(dòng)軸承模塊通過定義滑動(dòng)軸承幾何形狀、潤(rùn)滑油屬性以及供油處幾何尺寸、供油壓力、軸的旋轉(zhuǎn)速度等，完成如油膜壓力、油膜厚度、軸承剪力、軸心位置、輸入流量等的計(jì)算。獲得滑動(dòng)軸承穩(wěn)態(tài)或運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的重要參數(shù)。
圖 滑動(dòng)軸承幾何模型
3、止推軸承模塊
流體動(dòng)壓潤(rùn)滑的止推軸承主要應(yīng)用于重型機(jī)械設(shè)備，例如水輪機(jī)、立式風(fēng)扇、泵等等。止推軸承的承載能力受到速度影響很大，為了形成充分的動(dòng)壓潤(rùn)滑，通常要求平均滑動(dòng)速度較大，但是速度受到摩擦功率損失以及因發(fā)熱而產(chǎn)生的最大溫度的限制。由于工作中的彈性變形造成的間隙變化也會(huì)影響油膜厚度。這些都是設(shè)計(jì)止推軸承的重要影響因素。止推軸承模塊進(jìn)行潤(rùn)滑間隙的模擬計(jì)算，獲得止推軸承穩(wěn)態(tài)或者運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的重要參數(shù)。
止推軸承幾何模型
4、活塞/氣缸模塊
活塞是發(fā)動(dòng)機(jī)汽缸體中作往復(fù)運(yùn)動(dòng)的機(jī)械零件，主要作用是承受氣缸中的燃燒壓力。活塞/氣缸模塊將活塞的運(yùn)動(dòng)定義為旋轉(zhuǎn)和滑動(dòng)相結(jié)合，進(jìn)行潤(rùn)滑間隙的模擬計(jì)算，獲得活塞在氣缸內(nèi)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的重要參數(shù)。
活塞/氣缸幾何模型
Tribo-X后處理分析
可以輸出2D及3D圖形分析結(jié)果。并且結(jié)果文件中可以獲得每個(gè)節(jié)點(diǎn)的計(jì)算結(jié)果。
展開 【4月17-19日 上海】AVL EXCITE Power Unit公開培訓(xùn)
一、培訓(xùn)背景
滑動(dòng)軸承潤(rùn)滑狀態(tài)直接影響發(fā)動(dòng)機(jī)中各主要旋轉(zhuǎn)部件如曲軸、平衡軸、凸輪軸等的工作特性。不良的潤(rùn)滑條件、不合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、過高負(fù)載、不合適的機(jī)油選型等均會(huì)導(dǎo)致其工作失效。如何準(zhǔn)確有效的分析滑動(dòng)軸承實(shí)際工作過程中的潤(rùn)滑狀態(tài)一直是企業(yè)及工程師關(guān)注的重點(diǎn)。精確的滑動(dòng)軸承潤(rùn)滑分析不僅可以指導(dǎo)軸承設(shè)計(jì)選型，同時(shí)也可指導(dǎo)整機(jī)減磨優(yōu)化。AVL EXCITE PowerUnit 可考慮滑動(dòng)軸承實(shí)際的表面粗糙度、結(jié)構(gòu)型線、供油邊界、機(jī)油屬性、機(jī)油填充率等各方面對(duì)于軸承潤(rùn)滑的影響，同時(shí)集成能量平衡方程考慮潤(rùn)滑油工作過程中的溫升及溫度分布，在準(zhǔn)確預(yù)測(cè)滑動(dòng)軸承膠合、磨損過快、軸瓦疲勞、穴蝕等問題的基礎(chǔ)上提供優(yōu)化方案。
AVL先進(jìn)模擬技術(shù)部將于2019年4月17-19日（共3天）在上海舉辦EXCITE Power Unit 關(guān)于 EHD 的分析應(yīng)用培訓(xùn)，本次公開培訓(xùn)將針對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)中主要的滑動(dòng)軸承，包括曲軸主軸承、止推軸承、凸輪軸軸承以及平衡軸軸承，詳細(xì)介紹其潤(rùn)滑分析的具體方法以及相應(yīng)的評(píng)價(jià)指標(biāo)。此外，本次培訓(xùn)將基于三維閥系建模界面，介紹高效凸輪軸動(dòng)力學(xué)模型建模形式，繼而快速實(shí)現(xiàn)凸輪軸軸承潤(rùn)滑分析。
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