工业电机滚动轴承油脂润滑方案设计

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1、微特电机论文：工业电机滚动轴承油脂润滑方案设计2010年4月30日工业电机滚动轴承油脂润滑方案设计   王勇（斯凯孚（中国）销售有限公司，上海200001） 摘要：轴承是机械的心脏，也是电机机械传动的关键。润滑在轴承中的作用与轴承在机械中的作用一样至关重要。润滑的问题往往会出现在电机的设计、制造、安装、使用及电机维修等各个环节中。因此，从电机结构没计的一开始，就需要为整个电机的润滑方案做一个系统的设计。对中小型电机油脂润滑方案的设计进行了相应的探讨。   关键词：轴承i润滑；工业电机   中图分类号：TM3

2、01.4文献标识码：A文章编号：1673-6540(2009)12-0052-050引言   中小型工业电机的设计主要有电磁设计和机械设计两部分。在机械设计中，润滑设计所占比重不大，但却是至关重要的，它在很大程度上影响电机轴承后续的安装、运行及维护。不恰当的润滑设计将造成电机轴承的提早失效，给整个电机的使用带来很大麻烦。   另一方面，电机的润滑问题在电机设计制造过程中很容易被简单化，或者是照搬过去的设计。实际上，每一台电机的应用工况不同，电机轴承的使用环境电不同，这对润滑提出的要求也不同。因此，很难使用一

3、种润滑方案来适应千变万化的应用条件，应该针对工况设计，改变相应的润滑方案。从成本的角度来看，中大型电机设计的润滑方案会被注意到，但是对于中小型电机生产厂家而言，不可能也没有必要对每一台电机做一个独立的润滑方案。但是一个工况的一个批次电机，应该可以做适应性的选择。   事实上，润滑方案的设计已经从电机设计制造厂家延伸到电机的使用厂家，是关乎整个轴承运行寿命周期的系统性方案设计。工业电机经常使用的润滑介质大致可以分为两类：稀油润滑和油脂润滑。本文主要针对油脂润滑方案的设计进行分析。1 工业电机滚动轴承脂润滑方案

4、设计与选择 工业电机油脂润滑方案设计的第一步就是如何选用工业电机的润滑脂。1.1润滑脂选择   润滑脂是最常用的～种润滑介质，主要由皂基、基油、添加剂等组成，其中基油和添加剂含在皂基当中，形成膏状固体润滑脂。   根据润滑脂的针人度不同，美国国家润滑油脂研究所(NLCI)将润滑脂分成不同的等级以标志润滑脂的稠度。工业电机中经常使用的润滑脂是2号和3号脂。润滑脂的牌号越大，稠度越高，轴承的起动力矩也越大。在小电机中，由于轴承较小，电机功率不大，因此需要选择稠度较低的2号脂。相应的，对于功率较大的电机，由于轴承

5、较大，轴承负荷较大，润滑脂的起动力矩占轴承摩擦的比重相对较小，因此选择稠度相对高的3号月日。   另外，随着温度的变化，润滑脂中的基油会从皂基中析出，从而对轴承接觎表面起到滑的作用。基油本身也有自己的稠度，叫做基油黏度。润滑脂里的添加剂会对润滑脂的性能起到很大的改善作用，例如抗氧化性能等。   影响润滑脂性能的因素很多，在一般工业电机的应用中，温度、速度和负荷是润滑脂选型时要考虑的最基本指标。下面对这三个基本参数进行介绍。1.1.1 温度对电机润滑的影响   (1)油脂选择的温度参考。   润滑脂都有一定的

6、温度范围。对于润滑脂温度范围的定义有以下几个概念：低温极限，润滑脂允许轴承无困难正常起动时的最低温度；高温极限，对于皂基而言就是它的滴点，在此温度之上润滑脂稠度变小，变为流体。   但是需要指出的是，并不是在低温极限和高温极限乏间的温度范围内，润滑脂都可以起到充分的润滑作用。因此一些厂家根据工况做出了其他的定义。SKF提出了油脂运行温度极限的定义（目前尚不是国际标准），见图l，也就是在此温度范围内，润滑脂可以可靠地满足电机轴承润滑的要求。超过此范围，但是在油脂温度极限之内的温度时，润滑脂的性能表现不稳定（有

7、可能适用，也有可能不适用）。    因此，电机厂家在选择润滑脂时，不能只根据油脂供应商给出的油脂温度极限来进行选择，还应考虑此温度范围内的不可靠部分。   (2)高温时润滑脂的选择。润滑脂的稠度和基油黏度都受到温度的影响。温度越高，润滑脂的稠度越低，同时基油的黏度也越低。润滑脂基油黏度随温度变化的曲线如图2所示。   在高温时，油脂稠度降低，流动性增加，不易保持在轴承室内。因此电机的密封设计应该考虑润滑脂流失的问题。   另外，轴承温度高，基油黏度降低。如果基油黏度降低到不能满足润滑的程度，那么就会出现不完

8、全润滑。通常，使用粘度比^来衡量基油黏度是否能满足要求，一般k值应大于1。   K=V1/V2式中：V——润滑剂在工作温度下的实际工作粘度，mm/s2，可以从图2查取；     V1——工作温度下达成润滑所需最小粘度，mm/s2．可以从图3查取。(3)低温时润滑脂的选择。  在低温时，油脂稠度高，起动力矩大。此时轴承有可能出现噪声或者在轴承滚道和滚动体表面出现表面疲劳。因此，为适应低温运行的环境，应该为低温环境下