4. 6. 1軸承油氣潤滑最佳供油量實(shí)驗(yàn)研宄

上面計(jì)算了軸承的理論供油量，單個(gè)軸承理論供油量為0.032ml,查閱資料了解 到，軸承的油膜大約40s — 100s后會(huì)破碎，軸承滾動(dòng)體與圈套會(huì)直接摩擦。

當(dāng)每隔40s油膜破損時(shí)，單個(gè)軸承1小時(shí)理論供油量為：

(3600+40) x0.032=2.88ml/h

當(dāng)每隔100s油膜破損時(shí)，單個(gè)軸承1小時(shí)理論供油量為：

(3600+100) x0.032=l_152ml/h

銑頭使用的軸承為成對(duì)安裝，所以軸承理論供油量范圍為2.30ml/h—5.76ml/h。 油氣潤滑裝置中油泵的每次輸出油量為0.4ml，通過改變油泵的運(yùn)行時(shí)間間隔改 變軸承供油量。

油杲每隔5min運(yùn)行一次，鐵頭內(nèi)部軸承總供油量為：（60+5)x0.4=4.8ml/h 油泵每隔8min運(yùn)行一次，洗頭內(nèi)部軸承總供油量為：（60+8)x0.4=3ml/h 油泵每隔lOmin運(yùn)行一次，銑頭內(nèi)部軸承總供油量為：（60+10)x0.4=2.4ml/h

三個(gè)供油量均在理論供油量計(jì)算范圍內(nèi)。

圖4.5為在轉(zhuǎn)速n=900r/min時(shí)的供油量與軸承溫升關(guān)系圖。從圖中可以看出，軸 承在供油時(shí)間Omin—70min內(nèi)，軸承溫升比較明顯，此時(shí)軸承處于熱傳遞的初期，軸承摩擦的放熱量大于壓縮空氣對(duì)流換熱的吸熱量；在70min —150min內(nèi)，軸承的溫升 比較平緩；在150min — 180min內(nèi)，軸承的溫升可以看成是基本不變，此時(shí)，軸承達(dá) 到熱平衡。在達(dá)到熱平衡時(shí)，每5min供一次油和每lOmin供一次油的軸承溫升比每 8min供一次油的軸承溫升高，結(jié)合以上分析，軸承在n=900r/min的情況下，每8min 供油一次為最佳供油時(shí)間間隔，潤滑效果最好。

軸承的溫升與供油量有著直接的關(guān)系，當(dāng)供油量過小時(shí)，軸承處于不完全潤滑狀 態(tài)，摩擦生熱多，軸承溫升高；當(dāng)供油量過大時(shí)，軸承轉(zhuǎn)動(dòng)會(huì)對(duì)潤滑油產(chǎn)生攪動(dòng)現(xiàn)象， 使?jié)櫥湍Σ辽鸁?/span>，使得軸承溫度升高；油氣潤滑在不同的條件下，最佳供油量不同， 只有在最佳供油量時(shí)，軸承的溫升才能達(dá)到最低，潤滑效果最好。

4.6. 2軸承油氣潤滑與噴油潤滑對(duì)比研宄

為了了解油氣潤滑的優(yōu)勢(shì)，進(jìn)行了油氣潤滑和噴油潤滑的對(duì)比實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)中，軸 承轉(zhuǎn)速為正常工作轉(zhuǎn)速n=900r/min,油氣潤滑供油時(shí)間間隔為8min,軸承的供油量為 3ml/h。

噴油潤滑單個(gè)軸承供油量計(jì)算公式為Q=[(軸承孔徑X列數(shù)）/254] xK，其中， 查間歇供油手冊(cè)得k=1.98。
如圖4.6所示，在轉(zhuǎn)速相同，潤滑條件最優(yōu)的情況下，噴油潤滑曲線斜率比油氣 潤滑曲線斜率大，軸承溫升達(dá)到穩(wěn)定時(shí)，油氣潤滑的溫升比噴油潤滑的溫升低，而且 油氣潤滑比噴油潤滑更快達(dá)到溫度平衡，綜上所述，油氣潤滑效果更好。

軸承的油氣潤滑與普通的油潤滑相比，在相同的情況下，油氣潤滑中的壓縮空氣 不僅作為動(dòng)力源幫助油氣混合物輸送到軸承上，還可以使普通油膜變成兩相膜形式， 兩相油膜比普通油膜承載能力更強(qiáng)，更有利于潤滑；而且壓縮空氣還對(duì)軸承進(jìn)行空氣 冷卻，使軸承溫升相對(duì)于普通的油潤滑更低，潤滑效果更好。

4.6. 3軸承轉(zhuǎn)速與溫升關(guān)系研宄

根據(jù)軸承供油量與溫升實(shí)驗(yàn)結(jié)果知軸承每8min供一次油，潤滑效果最好，所以 在轉(zhuǎn)速與溫升的實(shí)驗(yàn)中，軸承供油時(shí)間間隔為8min,軸承供油量為3ml/h。銑頭正常 工作轉(zhuǎn)速n=900r/min,為了不影響銑頭的正常工作，實(shí)驗(yàn)時(shí)轉(zhuǎn)速不超過銑頭正常工作 時(shí)的轉(zhuǎn)速，實(shí)驗(yàn)轉(zhuǎn)速分別為n^OOr/min，n₂=700r/min，n₃=500r/min的情況下，測(cè)量軸承的溫度。

如圖4.7所示，軸承在運(yùn)轉(zhuǎn)初期，溫升上升明顯，隨著運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間的增加，溫升趨
于平緩，最終達(dá)到穩(wěn)定值，此時(shí)達(dá)到軸承的熱平衡；達(dá)到熱平衡時(shí)，轉(zhuǎn)速n=900r/min 時(shí)軸承溫升最高，轉(zhuǎn)速n=700r/min時(shí)軸承溫升次之，轉(zhuǎn)速n=500r/min時(shí)，軸承溫升最低。由此可知，軸承在相同潤滑條件下，轉(zhuǎn)速越高，摩擦生熱越多，溫升越高。

在軸承相同，潤滑條件相同的情況下，軸承轉(zhuǎn)速與溫升有著密切的聯(lián)系。軸承轉(zhuǎn) 速越大，軸承的摩擦力矩越大，摩擦生熱越明顯，所以軸承轉(zhuǎn)速越大，軸承溫升越高。
最低。由此可知，軸承在相同潤滑條件下，轉(zhuǎn)速越高，摩擦生熱越多，溫升越高。

4.      6. 4潤滑油運(yùn)動(dòng)粘度與軸承溫升關(guān)系研宄

由式（3.1)可知潤滑油運(yùn)動(dòng)粘度與軸承是發(fā)熱量有著密切的關(guān)系。其與決軸承

類型、轉(zhuǎn)速一樣是的軸承摩擦力矩影響因素。

在轉(zhuǎn)速相同的情況下，潤滑油運(yùn)動(dòng)粘度越大軸承溫升越高。這是 因?yàn)闈櫥瓦\(yùn)動(dòng)粘度增大，使得滾動(dòng)體對(duì)潤滑油攪動(dòng)變得困難，攪動(dòng)阻力變大。攪動(dòng) 阻力的升高會(huì)增大軸承摩擦損失，使得軸承摩擦熱變大。

3.      6. 5壓縮空氣壓力與軸承溫升關(guān)系研宄

壓縮空氣會(huì)對(duì)進(jìn)行軸承強(qiáng)制對(duì)流換熱，轉(zhuǎn)移掉一部分軸承摩擦熱量，軸承溫升減
小。一般油氣潤滑裝置都會(huì)給出壓縮空氣的壓力范圍，圖4.9給出了軸承在不同壓縮 空氣壓力下的溫升，壓縮空氣壓力分別為：0.35MPa、0.4MPa、0.45Mpa。

由圖4.9可知在轉(zhuǎn)速相同的情況下，隨著壓縮空氣壓力的增大，強(qiáng)制對(duì)流換熱作 用也增強(qiáng)，轉(zhuǎn)移走的軸承摩擦熱變大，使軸承溫升降低。

4. 7本章小結(jié)

本章通過公式計(jì)算出油氣潤滑的供油量，并且進(jìn)行了油氣潤滑軸承與油潤滑軸承 的對(duì)比實(shí)驗(yàn)，實(shí)踐性的證明了油氣潤滑的潤滑效果更好。并且通過實(shí)驗(yàn)研究油氣潤滑 系統(tǒng)參數(shù)（如潤滑油種類、潤滑油量、壓縮空氣壓力等）對(duì)軸承外圈溫升的影響。