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詳解滑動軸承的發熱機理

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發布時間: 2018-08-01

摘要  我們知道,軸(zhou)(zhou)與滑(hua)動軸(zhou)(zhou)承是(shi)一(yi)對摩擦副,屬于滑(hua)動摩擦。

  我們知道(dao),軸(zhou)與滑(hua)動(dong)軸(zhou)承是一對(dui)摩擦副(fu),屬于滑(hua)動(dong)摩擦。

  摩(mo)(mo)擦(ca)就會發熱,其(qi)發熱量的大(da)小(xiao)與(yu)摩(mo)(mo)擦(ca)力(li)成正比,與(yu)運(yun)動的速度成正比;摩(mo)(mo)擦(ca)力(li)大(da),發熱大(da),速度快發熱多。

  而滑動(dong)軸承(cheng)摩擦(ca)力(li)與正(zheng)壓力(li)、摩擦(ca)系數(shu)成正(zheng)比,從設計的角度來說(shuo),總載荷是確(que)定的,在確(que)定了(le)軸承(cheng)直(zhi)徑、長度以后,單位(wei)面積的壓力(li)也是定數(shu),運行(xing)中滿足(zu)了(le)這(zhe)些條(tiao)件,軸承(cheng)就不會發熱,但運行(xing)是變化(hua)(hua)的,當總載荷增大、實際接(jie)觸(chu)弧長、實際接(jie)觸(chu)長度變化(hua)(hua)時,單位(wei)面積上(shang)的壓力(li)就會增大。

  這就(jiu)出問題了(le),實際上摩擦(ca)系數也是隨著(zhu)單位面積的(de)壓(ya)力的(de)增大(da)(da)而增大(da)(da)的(de),一旦(dan)摩擦(ca)系數增大(da)(da),那么摩擦(ca)熱(re)就(jiu)會增多(duo),一旦(dan)發(fa)熱(re)到摩擦(ca)熱(re)量大(da)(da)于(yu)能夠散發(fa)的(de)熱(re)量,平(ping)衡打破,軸承就(jiu)發(fa)熱(re)了(le)。

  其(qi)實當(dang)滑動軸承單位面積上的壓力(li)增大(da)時,其(qi)摩擦系數增加(jia)很快,具體可參看下表。

  在(zai)滑動軸承的壓(ya)強(qiang)(qiang)增(zeng)加,其摩(mo)(mo)(mo)擦(ca)(ca)系(xi)數(shu)增(zeng)加,因為摩(mo)(mo)(mo)擦(ca)(ca)功(gong)等于摩(mo)(mo)(mo)擦(ca)(ca)系(xi)數(shu)、正壓(ya)力(li)、運動速度三者(zhe)的乘積,當接觸較差時(shi)(shi),接觸面(mian)積減小,壓(ya)強(qiang)(qiang)增(zeng)大(da);設備振(zhen)動時(shi)(shi)總載荷增(zeng)大(da),其壓(ya)強(qiang)(qiang)都會增(zeng)大(da),那么摩(mo)(mo)(mo)擦(ca)(ca)系(xi)數(shu)就會增(zeng)加,發熱量增(zeng)加,滑動軸承必定發熱。

  所以任何情(qing)況下滑動(dong)軸承的接觸精度(du)降低,任何情(qing)況下的載荷(he)增(zeng)(zeng)大,都會導(dao)致滑動(dong)軸承的局(ju)部壓(ya)強增(zeng)(zeng)大,進而使摩擦(ca)系數增(zeng)(zeng)大,使軸承發(fa)熱。

滑動軸承

  有(you)的(de)為了(le)(le)避(bi)開(kai)球面(mian)瓦的(de)不(bu)靈(ling)活造(zao)成(cheng)軸與(yu)瓦端部的(de)摩擦,把瓦口開(kai)得很(hen)大,雖然(ran)在一(yi)定程度(du)上解(jie)決了(le)(le)問題,但從某種意義來說,其實(shi)是增大了(le)(le)軸承單位面(mian)積上的(de)受力,一(yi)會(hui)縮(suo)短軸承壽命,二會(hui)降低軸承抵抗風(feng)險的(de)能(neng)力,一(yi)有(you)風(feng)吹草動(dong)軸承就(jiu)會(hui)發熱,不(bu)利于穩定運行(xing)。

  有的則為了(le)提高(gao)滑動(dong)軸承(cheng)球面(mian)(mian)瓦(wa)(wa)的靈活度,把球面(mian)(mian)瓦(wa)(wa)與(yu)瓦(wa)(wa)座的接(jie)觸面(mian)(mian)積縮(suo)的很小,特(te)別是中間(jian)有凹(ao)槽(cao)(cao)球面(mian)(mian)瓦(wa)(wa),僅凹(ao)槽(cao)(cao)的兩(liang)側(ce)很少部分接(jie)觸,摩(mo)擦力(li)將會大增,不利(li)于(yu)球面(mian)(mian)瓦(wa)(wa)的活動(dong)。

  巨大(da)的壓力雖然(ran)沒有(you)造成壓潰,但局部高點(dian)的壓入總會有(you)的,這就如(ru)同大(da)橋兩側(ce)生根,更(geng)增加(jia)了球(qiu)面瓦的穩定性。所(suo)以在設備管(guan)理與維修當(dang)中,盡量滿足(zu)設計(ji)要求為好(hao),對于一些加(jia)工(gong)精(jing)度低的部位,應想辦法(fa)通過手工(gong)方法(fa)彌補,已(yi)使其達到設計(ji)要求。

  滑動(dong)軸承摩(mo)擦系(xi)數(shu)不(bu)但與(yu)壓強有關,也與(yu)運動(dong)的速度(du)有關,下面是速度(du)與(yu)摩(mo)擦系(xi)數(shu)的關系(xi)。

  滑動軸承設備在(zai)啟動時,摩擦系(xi)(xi)數很大,運(yun)行起(qi)來后,摩擦系(xi)(xi)數降低,但(dan)在(zai)一定的(de)(de)區間內變(bian)化相對較(jiao)小(xiao),其變(bian)化的(de)(de)幅度(du)相對壓強(qiang)對摩擦系(xi)(xi)數的(de)(de)影響相差較(jiao)大,所以(yi)水泥在(zai)窯發(fa)熱時常采(cai)用降窯速的(de)(de)辦法(fa),雖有效果,但(dan)多數改(gai)變(bian)不(bu)了發(fa)熱的(de)(de)命(ming)運(yun),就(jiu)是這個道理。

  滑動(dong)(dong)軸承(cheng)在(zai)停機前(qian)運(yun)行良好,但開機時(shi)瓦熱了,甚至局(ju)部燒損(sun),其實就是(shi)啟動(dong)(dong)時(shi)摩擦(ca)力大(da)導致的,此時(shi)不但摩擦(ca)力大(da),潤滑條件也(ye)達不到要(yao)求,特別(bie)是(shi)沒有(you)靜壓(ya)啟動(dong)(dong)的設(she)備(bei)。

  那么(me)反過來(lai)講,如制(zhi)動就不(bu)一樣了,摩擦系(xi)數由小到(dao)大,說高速(su)運(yun)行的(de)設備瞬間停下困(kun)難,滑動軸承(cheng)就是(shi)有(you)抱閘(zha)也是(shi),以前常(chang)用慣性原理(li)來(lai)解釋高速(su)行走的(de)列(lie)車(che)很難剎車(che),其實摩擦系(xi)數的(de)影響(xiang)也是(shi)有(you)的(de),最起(qi)碼(ma)延長了停車(che)的(de)時間。