滚动轴承的摩擦系数与润滑

一般条件稳定旋转摩擦系数参考值所示滑动轴承一般0.010.020.10.2各类轴承摩擦系数轴承型式摩擦系数。为便于与滑动轴承比较，滚动轴承的摩擦力矩可按轴承内径由下式计算：
M=uPd/2(M：摩擦力矩，mN.m；u：摩擦系数，表1；P：轴承负荷，N；d：轴承公称内径，mm)。摩擦系数u受轴承型式、轴承负荷、转速、润滑方式等的影响较大，一般条件下稳定旋转时的摩擦系数参考值如下所示。
对于滑动轴承，一般u=0.01-0.02，有时也达0.1-0.2。复合轴承摩擦系数：0.03~0.18
轴承型式              摩擦系数u
深沟球轴承 　　　  0.0010-0.0015
角接触球轴承 　　  0.0012-0.0020
调心球轴承         0.0008-0.0012
圆柱滚子轴承 　　  0.0008-0.0012
满装型滚针轴承　   0.0025-0.0035
带保持架滚针轴承   0.0020-0.0030
圆锥滚子轴承 　　  0.0017-0.0025
调心滚子轴承 　　  0.0020-0.0025
推力球轴承 　　　  0.0010-0.0015　
推力调心滚子轴承   0.0020-0.0025
4、滚动轴承润滑方式的选择
滚动轴承是一种重要的机械元件，一台机械设备的性能能否充分发挥出来要取决于轴承的润滑是否适当，可以说，润滑是保证轴承正常运转的必要条件，它对于提高轴承的承载能力和使用寿命起着重要作用。不论采用何种润滑形式，润滑在滚动轴承中都能起到如下作用：
（1）减少金属间的摩擦，减缓其磨损。
（2）油膜的形成增大接触面积，减小接触应力。
（3）确保滚动轴承能在高频接触应力下，长时间地正常运转，延长疲劳寿命，
（4）消除摩擦热，降低轴承工作表面温度，防止烧伤。
（5）起防尘、防锈、防蚀作用。
因此，正确地润滑对滚动轴承的正常运转非常重要。滚动轴承的润滑设计的内容主要包括：合理的润滑方法的确定，润滑剂的正确选用，润滑剂用量的定量汁算及换油周期的确定。滚动轴承润滑一般可以根据使用的润滑剂种类分为油润滑、脂润滑和和固体润滑三大类。其中油润滑具有比其他润滑方式更宽的温度使用范围，更适用于高速和高负荷条件下工作的轴承；同时，由于油润滑还具有设备保养和润滑剂更换方便、系统中摩擦副如齿轮等可以同时润滑的优点，所以迄今为止，轴承使用油润滑最为普遍。脂润滑具有密封装置简易、维修费用低以及润滑脂成本较低等优点，在低速、中速、中温运转的轴承中使用很普遍。特别是近年来抗磨添加剂的问世，提高了脂的润滑性能，使脂润滑得到了更广泛的应用。如果使用油润滑和脂润滑达不到轴承所要求的润滑条件，或无法满足特定的工作条件时，则可以使用固体润滑剂，或设法提高轴承自身的润滑性能。
轴承的转速主要受到轴承内部的摩擦发热引起的温升的限制，当转速超过某一界限后，轴承会因烧伤等而不能继续旋转。
　　轴承的极限转速是指不产生导致烧伤的摩擦发热并可连续旋转的界限值。
　　因此，轴承的极限转速取决于轴承的类型、尺寸和精度以及润滑方式、润滑剂的质和量、保持架的材料和型式、负荷条件等各种因素。
各类轴承采用脂润滑及油润滑（油浴润滑）时的极限转速分别载于各轴承尺寸表，其数值表示标准设计的轴承在一般负荷条件（C/P>=13,Fa/Fr<=0.25左右）下旋转时转速的界限值。
另外，润滑剂根据其种类和牌号的不同，也可能虽优于其他性能但不适用于高速旋转。
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一、极限转速的修正
负荷条件C/P<13（即当量动负荷P超过基本额定动负荷C的8％左右），或承受的合成负荷中的轴向负荷超过径向负荷的25％时，要用下式对极限转速进行修正。
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　　　　　　　　　　　　na=f1*f2*n
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这里，
　　na：修正后的极限转速，rpm
　　f1：与负荷条件有关的修正系数（图8.1)
　　f2：与合成负荷有关的修正系数（图8.2)
　　n ：一般负荷条件下的极限转速，rpm（参照轴承尺寸表）
　　C ：基本额定动负荷，N{kgf}
　　P ：当量动负荷，N{kgf}
　　Fr：径向负荷，N{kgf}
　　Fa：轴向负荷，N{kgf}
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二、带密封圈球轴承的极限转速
带接触式密封圈（ＲＳ型）球轴承的极限转速受到密封圈接触面线速度的限制，允许线速度取决于密封圈的橡胶材质。
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三、高速旋转注意事项
轴承在高速旋转、尤其是转速接近或超过尺寸表记载的极限转速时，主要应该注意如下事项：
　　（１）使用精密轴承
　　（２）分析轴承内部游隙（考虑温升产生的轴承内部游隙减少量）
　　（３）分析保持架的材料的型式（对于高速旋转，适合采用铜合金或酚醛树脂切制保持架。另外也有适用于高速旋转的合成树脂成型保持架）
　　（４）分析润滑方式（采用适用于高速旋转的循环润滑、喷射润滑、油雾润滑和油气润滑等润滑方式）
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四、轴承的摩擦系数（参考）
为便于与滑动轴承比较，滚动轴承的摩擦力矩可按轴承内径由下式计算：
　　　　　****************
　　　　　　　M=uPd/2
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这里,
　　　　　M：摩擦力矩，mN.m{kgf.mm}
　　　　　u：摩擦系数，表1
　　　　　P：轴承负荷，N{kgf}
　　　　　d：轴承公称内径，mm
摩擦系数u受轴承型式、轴承负荷、转速、润滑方式等的影响较大，一般条件下稳定旋转时的摩擦系数参考值如表１所示。
对于滑动轴承，一般u=0.01-0.02，有时也达0.1-0.2