СМАЗЫВАНИЕ ПОДШИПНИКОВ

Для смазывания подшипников используют пластичные (консистентные) смазочные материалы, жидкие минеральные или синтетические масла и твердые смазочные материалы. Ниже приведены наиболее часто применяемые смазочные материалы.

Пластичные смазочные материалы обычно используют для подшипников, расположенных а труднодоступных местах, при работе в запыленной среде. При использовании пластичных смазочных материалов параметр ; при этом меньшие значения — для подшипников более тяжелых серий.

Кальциевые смазочные материалы (солндолы) негигроскопичны, не растворяются в воде, могут использоваться при работе в среде с повышенной влажностью. Их применяют при длительной работе до температуры подшипника не иыше кратковременно до Допустимая окружнаи скорость вала не выше Наиболее распространен солидол жировой

Натриевые смазочные материалы (консталнны) применяют при окружной скорости вала не выше Эти материалы более тугоплавки, благодаря чему их допустимо использовать при температурах подшипника до Однако консталины гигроскопичны, под действием влаги разлагаются, что вызывает коррозию подшипника. Поэтому консталины целесообразно использовать в подшипниковых узлах, работающих в среде с пониженной влажностью. Для работы при повышенных температурах (до можно использовать смазочный материал

Комбинированные натриево-кальциевые смазочные материалы используют при окружных скоростях вала до Смазочный материал 1-13 является материалом общего назначения для подшипников, работающих при температурах от —20 до + 100 °С. Смазочный материал используют для подшипников букс железнодорожных вагонов.

Литиевые смазочные материалы влагоустойчивы, могут работать при низких и повышенных температурах Смазочные материалы широко используют в подшипниках закрытого типа.

Смазочными материалами многоцелевого назначения являются: ФИОЛ-1. В подшипниках автомобилей используют смазочные материалы ЛИТОЛ-24, а также Шрус-4, ФИОЛ-2д, Л3-31, № 158.

Для работы при более высоких температурах (от —60 до и

повышенных окружных скоростях применяют смазочные материалы ЦИАТИМ-221, ВНИИ НП-207 (от -60 до +180 °С), ЦИАТИМ-221 с (от —60 до +200 °С).

Для электрических машин используют смазочные материалы ВНИИ НП-242, Свэм, ФИОЛ-4.

Для летательных аппаратов в последние годы используют смазочные материалы нового поколения: Эти материалы термостойки (от —50 до +200 °С), обладают высокими прогивозадирными свойствами, долговечны.

Основным показателем соответствия смазочного материала условиям работы является рабочая температура подшипника, которая должна быть на 20—40°С ниже температуры каплепадания принятого смазочного материала.

Корпуса подшипников заполняют консистентной смазкой в объеме свободного пространства. В зависимости от условий и режима работы через каждые 1—3 года отработавший смазочный материал заменяют свежим.

Твердые смазочные материалы используют в подшипниковых узлах, работающих в вакууме в условиях очень низких температур (ниже или весьма высоких при работе в агрессивных средах, не допускающих присутствия какого-либо количества масел и даже их паров.

В качестве твердых смазочных материалов указанных условий работы наиболее часто используют коллоидальный графит, дисульфид молибдена нитрид бора и некоторые другие вещества, обладающие слоистой структурой. Кроме того, в качестве твердых смазочных материалов используют фтористые соединения и некоторые окислы.

Графит обладает адсорбционными свойствами и может использоваться при температурах от При более высоких температурах графит сгорает. Дисульфид молибдена сохраняет свои смазывающие свойства до температуры от —185 до +450 °С при работе в среде воздуха. При более высокой температуре образуется окись молибдена, обладающая абразивными свойствами. В вакууме и в среде инертных газов дисульфид молибдена сохраняет свои смазочные свойства до температуры

Для повышения работоспособности и надежности подшипников, работающих в условиях вакуума или в атмосфере, но без подачи смазочног о материала, сепараторы подшипников изготовляют из так называемых самосмазывающихся материалов, которые и используют при работе для смазывания рабочих поверхностей подшипника. При этом тела качения, соприкасаясь со стенками гнезд сепаратора, снимают с них тонкую пленку твердого смазочного материала и переносят его на поверхности качения колец подшипника (ротапринтное смазывание).

В качестве жидких масел используют минеральные или синтетические масла. Минеральные масла сохраняют свои свойства до температуры при длительной работе к до при кратковременной работе. Для более высоких температур используют синтетические масла, некоторые сорта которых стабильны до температуры 250—300 °С.

В зависимости от условий работы применяют различные способы подачи жидких масел в подшипники. Смазывание посредством погружения тел качения в масляную ванну применяют до значений параметра При горизонтальном расположении оси подшипников заливку минерального масла в корпус осуществляют до уровня, соответствующего положению центра тела качения, занимающего в подшяпнике нижнее положение.

Подачу смазочного материала в подшипники фитилями или капельное смазывание, отрегулированное на подачу нескольких капель масла в час, применяют для высокооборотных малогабаритных подшипников при значениях параметра и произвольном расположении вала. Фитили обычно изготовляют из фетра, который при работе выполняет и роль фильтра.

Для подшипников опор валов редуктора, коробок передач металлорежущих станков, автомобилей часто применяют подачу масла в подшипники

разбрызгиванием из общей масляной ванны погруженным в нее на 10—15 мм зубчатым колесом. При этом в корпусе образуется масляный туман, проникающий в подшипники и обеспечивающий их смазывание.

Для лучшего охлаждения и смазывания высокоскоростных легконагруженных подшипников (быстроходных электрошлифовальных головок, высокочастотных электроприводов небольшой мощности, ультрацентрифуг) весьма эффективно смазывание масляным туманом.

Смазывание масляным туманом применяют при значениях параметра до и более.

Для охлаждения и смазывания высокоскоростных тяжелонагруженных подшипников (опор валов мощных высокоскоростных редукторов, опор роторов газотурбинных двигателей, мощных электродвигателей) применяют циркуляционное смазывание, при котором подачу масла осуществляют сплошными интенсивными струями из форсунок. Струи масла обычно направляют в зазор между сепаратором и внутренним кольцом подшипника с наклоном к оси подшипника 15—20°,

Общее число струй масла в зависимости от диаметра отверстия подшипника указано ниже.

При значениях параметра для лучшего охлаждения вращающегося внутреннего кольца необходимо дополнительно подавать масло под это кольцо по пазам, специально выполненным на цапфе или на посадочной поверхности внутреннего кольца подшипника. В этом случае достигается выравнивание температур между кольцами.

Оптимальная прокачка масла в зависимости от значения параметра и эквивалентной нагрузки может быть определена по формуле

где — приращение прокачки, зависящее от эквивалентной динамической определяемой при условии Величина для различных пределов эквивалентной динамической нагрузки приведена ниже.

Если к подшипнику дополнительно к теплоте, возникающей от работы трения, подводится теплота от нагретых сопряженных деталей (по валу или корпусу), то для отвода этой теплоты необходимо увеличить прокачку на величину, определяемую из уравнения теплового баланса

где — дополнительная прокачка масла для отвода теплоты, поступающего к подшипнику от нагретых деталей, — количество теплоты, поступающей к подшипнику от нагретых деталей, — теплоемкость масла, выхи температура масла, соответственно выходящего из подшипника и входящего в подшипник,

Общая прокачка масла для случаев подвода теплоты к подшипнику от нагретых деталей

Тепловыделение радиальных роликоподшипников при интенсивном

циркуляционном смазывании определяют по следующей эмпирической формуле

где V — прокачка масла, — основание натуральных логарифмов;

— параметр, зависящий от прокачки масла,

— диаметр отверстия подшипника, мм; — частота вращения подшипника, — радиальная нагрузка, Н; Ф — показатель степени, зависящий от параметра

— коэффициент, учитывающий влияние вязкости масла на трение подшипников. Значение коэффициента определяется по следующим уравнениям, аппроксимирующим изменение тепловыделения в подшипниках в зависимости от вязкости смазочного материала при смазывании маслом с вязкостью, большей или равной вязкости трансформаторного масла при температуре т. е. при

при смазывании маслом с вязкостью, меньшей вязкости трансформаторного масла при температуре т. е.

где — вязкости соответственно трансформаторного масла при температуре и масла, используемого в в действительных условиях работы.

Тепловыделение радиальных и ра-Диальио-упорных шарикоподшипников при интенсивном циркуляционном смазывании определяют по следующей эмпирической формуле

где — параметр для шариковых подшипников, зависящий от прокачки масла,

— слагаемое, учитывающее влияние на тепловыделение подшипников радиальной нагрузки,

показатель степени, зависящий от параметра

— тепловыделение подшипника при радиальной нагрузке

— приращение тепловыделения в шарикоподшипниках при действии осевой нагрузки,

— действующая на шарикоподшипник осевая нагрузка, Н; — параметры, зависящие от значения и прокачки V:

При установившемся тепловом режиме подшипника можно принять, что все тепло, выделяющееся в подшипнике при струйной форсуночной подаче масла, отводится от него маслом, т. е.

Количество теплоты отводимое маслом, определяют по уравнению

где с — теплоемкость масла, [для трансформаторного масла — прокачка масла, — плотность масла при

температуре, равной средней арифметической температуре входящего в подшипник масла и вытекающего подшипника масла, средняя температура вытекающего подшипника масла, температура масла перед входом в подшипник,

Подставив в уравнение теплового баланса выражение для можно определить среднюю температуру вытекающего подшипника масла.