油膜軸承的種類繁多,用途十分廣泛,像汽輪機、發電機組、球磨機、風機軸承、天文、航空、航天設備使用的軸承等等。
油膜軸承是一種主要表面加工精度、表面粗糙度以及相關參數匹配非常理想的滑動軸承,它的主要特點有:
1、承載能力大,軸承的外徑相同油膜軸承的承載能力要遠大于滾動軸承。
2、使用壽命長:從原理上講,油膜軸承是不會發生磨損的。但是實際上,即使正確的使用和妥善地維護,也是要發生磨損的,只是很輕微而已。其理論上壽命可達15年左右,一般實際由于潤滑和軋機設備等原因,壽命在5-10年左右。
3、速度范圍寬:軋機油膜軸承可以在很低的速度下工作,也可以在很高的速度下運行,還可以使用可逆軋機:有正轉速到零,再由零到負轉速的狀態下工作,速度范圍十分之寬。
4、結構尺寸小:在相同的承載能力下,油膜軸承輪廓尺寸要比滾動軸承小。
5、摩擦系數低:油膜軸承軸承的摩擦系數一般在0.001-0.005之間,摩擦系數低,從而摩擦損耗低。
6、抗沖擊能力強:油膜軸承中的油膜的擠壓效應對于沖擊載荷的承受能力,使得油膜軸承能很好地承受沖擊載荷。
油膜軸承 - 工作原理
在軋制過程中,由于軋制力的作用,迫使輥軸軸頸發生移動,油膜軸承中心與軸頸的中心產生偏心,使油膜軸承與軸頸之間的間隙形成了兩個區域,一個叫發散區(沿軸頸旋轉方向間隙逐漸變大),另一個叫收斂區(沿軸頸旋轉方向逐漸減小)。當旋轉的軸頸把有粘度的潤滑油從發散區帶入收斂區,沿軸頸旋轉方向軸承間隙由大變小,形成一種油楔,使潤滑油內產生壓力。油膜內各點的壓力沿軋制方向的合力就是油膜軸承的承載力。當軋制力大于承載力時,軸頸中心與油膜軸承中心之間的偏心距增大。在收斂區內軸承間隙沿軸頸旋轉方向變陡,小油膜厚度變小,油膜內的壓力變大,承載力變大,直至與軋制力達到平衡,軸頸中心不再偏移,油膜軸承與軸頸完全被潤滑油隔開,理論上形成了全流體潤滑。
從油膜軸承的工作原理可知道油膜軸承系統內的一個重要的參數就是小油膜厚度。如果小油膜厚度值太小,而潤滑油中的金屬雜質顆粒過大,金屬顆粒的外形尺寸在數值上大于小油膜厚度時,金屬顆粒隨潤滑油通過小油膜厚度處時,就像造成金屬接觸,嚴重時就會燒瓦。另外如果小油膜厚度值太小,當出現堆鋼等事故時,很容易造成軸頸和油膜軸承的金屬接觸而導致燒瓦。小油膜厚度值的大小與油膜軸承的結構尺寸及材料、相關零件的加工精度及油膜軸承系統的安裝精度、潤滑油及軋制力的大小等有關。
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