Technical Column


技術專刊
2024.08.23
工具機主軸脂潤滑的建議
工具機主軸脂潤滑的建議

高速主軸軸承 由於較高的速度指數( 可達200 萬毫米轉/分鐘),除了配置高品質的軸承之外,潤滑的選擇對於保障主軸可靠運行也是非常關鍵的。
由於環保、員工的健康保護法規越發嚴苛,隨著油脂的性能不斷提高,近年來,油潤滑在主軸的應用有減少的趨勢。
脂潤滑更多被主機廠家所採用。

脂潤滑具有下列的應用優勢:
1.低摩擦
2.設計簡單
3.系統維護方便
4.更加環保

當然, 脂潤滑相比油潤滑也有注意事項, 如:
1.主軸運轉前,需要對軸承座內油脂施行一個均脂的操作
2.頻繁啟停對主軸潤滑有負面影響
3.需要定期檢查和防止油脂的流失

關於油脂的工作狀態和均脂操作, 說明如下:

非受壓下潤滑的狀態為設備啟動-加速-正常運轉:

主軸啟動階段, 潤滑油膜不能建立, 形成所謂邊界潤滑和混合潤滑,此時, 主要是所謂的化學潤滑在產生作用。也就是在滾道和球之間產生一層動態化學膜,用來承載。
但此時仍然有滾道和球之間的部分接觸。只有在主軸達到正常轉速情況下, 才能建立完整的彈性流體潤滑,形成的潤滑油膜能夠完全把滾道和球分隔開。 這個油膜的厚度和相對速度是正相關。 速度下降和消失,油膜也減小和消失。

研究證實,全彈性潤滑階段, 動態潤滑油膜的厚度小於1 微米,能夠承載40000 巴的壓應力。同時,為了保證這個油膜存在,必須有連續的新鮮油脂進入所謂的軸承承載區,這個入口的壓力大約為7000 巴左右,這個能夠進入承載區的油脂也與滾子和滾道的相對轉速相關。
如果軸承座內缺油或者由於速度較低,油壓不能建立,就不能有油脂(主要是基礎油)進入載荷區,產生所謂“乏油”現象。潤滑油膜不能持續建立,最後導致主軸由於潤滑不足而造成軸承的早期磨損或者失效。

上述過程非常複雜, 目前對於它的機理仍然在研究中。

綜合上述情況, 採用脂潤滑在主軸運行、啟停機、維護保養等方面需要注意以下事項:
1.脂潤滑的主軸軸承, 均脂過程非常必要。主要防止由於油脂的堆積或者匱乏造成系統過熱或者載荷區缺脂。邊界潤滑 混合潤滑 全彈性流體潤滑
Public 15/08/2024 Version Title of document Page 2 REF No. © SCHAEFFLER 2012. All rights reserved.PUBLIC
2.對於短時間頻繁停機的主軸,開機時,監控主軸的溫度變化非常重要。
3.長時間停機後,主軸必須要進行“啟停”操作,以利於油脂在軸承裡產生一個很好的均脂過程。
4.主軸在高速同一個方向且長時間旋轉時,滑脂是沒有機會回流到軸承承載區,因為持續有離心力的關係,主軸是需要停止一段時間(國外有要求8-12小時需要休息半小時),讓軸承在靜止的狀態下,讓滑脂回流到軸承承載區。
 
 

 
用於主軸的油脂有:
●Arcanol Speed2.6---dm*n=200萬
●Arcanol L298----dm*n=130萬(高溫)
●Arcanol Multitop---dm*n=80萬
 
※參考資料 : 關於主軸脂潤滑的建議 舍弗勒貿易(上海)有限公司 2024-08-15

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