油膜+滚动轴承

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1、油膜轴承的基础知识一、什么是油膜轴承？油膜轴承是液体摩擦轴承的一种形式；按润滑系统供油压力的高低可分为静压轴承、静—动压轴承、动压轴承，通常习惯称动压轴承为油膜轴承。油膜轴承由锥套、衬套、滚动止推轴承、回转密封、轴端锁紧装置等部分组成；或者说是轧辊一端所安装的全部零、部件的统称。油膜轴承（动压轴承）是一种流体动力润滑的闭式滑动轴承。在轴承工作时，带锥形内孔的锥套（锥度约1：5的锥形内孔与轧辊相联接）与轴承衬套（固定在轴承座内）工作面之间形成油楔（即收敛的楔形间隙）；当轧辊旋转时，锥套的工作面将具有一定粘度的润滑油带入油楔，润滑油产生动压力；当沿接触区域的动压力之和与轴承上的径向载荷相平衡时，锥

2、形轴套与轴承衬套被一层极薄的动压油膜隔开，轴承在液体摩擦状态下工作。动压轴承的压力分布是不均匀的，而且，由于相对间隙、滑动速度、润滑油粘度及锥、衬套的表面变形等不同而不同，其峰值压力区越小（即压力分布尖锐）承载能力就越低。美国的摩根工程公司研制的Morgoil油膜轴承是其技术发展的典型代表，太原重工则是国内制造大型油膜轴承的唯一生产厂家。二、油膜轴承形成的机理动压轴承油膜的形成与轴套表面的线速度、油的粘度、间隙、径向载荷等外界条件有密切关系。可用雷诺方程描述：—油的绝对粘度—轴套表面的线速度★动压轴承（油膜轴承）保持液体摩擦的条件：1、楔形间隙、即h-hmin≠常数2、足够的旋转速度v3、合适

3、的间隙4、足够的粘度、适当的纯净润滑油5、轴套外表面和轴承衬的内表面应有足够的精度和光洁度在可逆式中厚板轧机上能否使用油膜轴承，在最大载荷的前提下取决于最低的咬入速度和轧制节奏；中厚板轧机的油膜轴承使用的均为高粘度的润滑油，油膜的消失滞后于轧机的制动，只要轧机可逆运转的间隔时间小于油膜消失的时间，油膜轴承就能满足使用。三、油膜轴承的发展二十世纪三十年代美国摩根工程公司首先把油膜轴承应用于轧机上至今，油膜轴承的技术已发生了巨大的进步。1、结构上的改变A、油膜轴承锥套与轧辊的联接，从最初的承载区的键联接发展到今天的承载区无键联接，消除了锥套在键联接处受力的作用产生变形而导致的板厚呈周期性的波动；B

4、、油膜轴承的轴向锁紧装置由机械锁紧发展到液压锁紧，极大的方便了油膜轴承的拆装，减轻了装配的劳动强度；C、油膜轴承的轴向定位方式，由止推法兰演变到单端止推轴承加轴向拉杆的方式，再发展到目前的双端止推轴承的结构形式，有效地控制了辊的轴向窜动，改善了密封效果。注：采用滚动轴承止推的注意事项：滚动轴承的外座圈与轴承箱之间要有足够的间隙，保证在油膜厚度（或者说偏心率）变化的任何时刻，在径向自由移动不承受径向力；单独的供油系统，根据轧制速度供给充足的润滑油。D、环保型的巴氏合金的开发、使用极大地改善了材料的蠕变性能，使衬套的寿命更长。E、锥套结构尺寸的改变提高了油膜轴承的承载能力（即承载区的有键连接发展到

5、无键连接）。2、密封结构型式的进步油膜轴承密封的作用，其一，防止油膜轴承的润滑油外泄，其二是避免轧辊冷却水、润滑乳化液及氧化铁皮等进入到润滑系统中，污染润滑油导致润滑失效；任何形式的接触密封随着服役期的延长，其密封效果都将下降，直至失效；油膜轴承的密封式消耗件。当今油膜轴承普遍使用的密封是DF密封，摩根油膜轴承在DF密封的基础上又开发出新一代的HD密封加挡水板的组合结构。四、HD密封加挡水板的组合结构与DF密封的区别：1、密封端板封油腔的适当位置增设了均压孔，避免油腔出现正压现象，引起润滑油外泄。2、密封端板封水腔的适当位置开设了泄水孔，防止水腔内积水过多，侵入到油腔进入润滑油系统。3、挡水板

6、固定在辊颈外的端面上，作用有二，其一是防止冷却水带着氧化铁皮直接冲刷水封，其二是杜绝了水封与轧辊端面直接接触及轧辊端面因锈蚀、粘附氧化铁皮等污物造成端面粗糙不平而对水封的损害；以及延长水封的使用寿命，降低污水侵入润滑油系统中的可能性。★油膜轴承形成油膜的油量仅占总供油量的1/5左右，其余的油量只起冷却作用，油膜μ的最小厚度仅10μ。润滑油流量是一个关键的性能参数，润滑油流量过多，将产生额外热量；润滑油流量太少，将不足以吸收产生的热量，也就不能使温度稳定下来。★通常中厚板轧机油膜轴承润滑油的粘度均很高，所以确保回油顺畅是必须的。★为获得轴承的最佳性能，首先应考虑合适的密封设计。五、润滑油的物理性

7、质1、密度;单位体积内所含的该种润滑油的质量kg/m32、粘度：表征油液粘性大小的物理量，它表示润滑油在所施加外力的作用下阻止位移的能力。油液的粘度一般用动力粘度、运动粘度和条件粘度来表述。A、动力粘度（μ、η）表示在润滑油液体层之间作相对运动时所产生的阻力。在国际单位制（SI）中，其量纲为N?s/m2（或Pa?s），在工程单位制（MKS）中，其量纲为kgf?s/m2，在物理单位制（CGS）中，其