Советы по смазке подшипников качения

Основным назначением смазки для подшипников качения является:

  • уменьшить трение скольжения между телами качения (шариками, роликами) и сепаратором, а также между бортами колец и торцами роликов;
  • уменьшить трение скольжения между поверхностями качения, возникающее вследствие упругих контактных деформаций под действием нагрузки при работе подшипника;
  • предохранить от коррозии высококачественную отделку поверхности тел качения и рабочих поверхностей колец;
  • способствовать лучшему уплотнению корпуса с целью предохранения от проникновения посторонних абразивных и загрязняющих веществ;
  • содействовать равномерному распределению тепла во всех частях подшипника и отвода от него тепла, развивающегося в результате работы трения.
Схема опоры с подшипником качения

Схема опоры с подшипником качения.

Качество смазочных материалов, применяемых для подшипников качения

Применяемые для шариковых и роликовых подшипников смазки должны удовлетворять следующим основным требованиям:

  • обладать стабильностью как химической, так и физической;
  • не содержать механических примесей и воды выше норм, установленных техническими нормативами (ГОСТ или ТУ);
  • не вызывать коррозии и предохранять от нее, поэтому смазка не должна содержать свободных кислот или других коррозирующих веществ.
  • консистентные смазки должны обладать хорошими пластическими свойствами, позволяющими сопротивляться действию центробежных сил, стремящихся выбросить смазку из подшипника при его вращении. Смазки не должны расслаиваться на составные части и выделять мыло, которое, затвердевая, может привести подшипник к преждевременному выходу из строя или к аварии. Мазь во время работы должна сохранять начальную консистенцию, пластичность и неволокнистую структуру;
  • жидкие минеральные масла в процессе работы не должны резко менять свою вязкость. Желательно, чтобы изменение вязкости в связи с изменением температуры не было резким. Масла должны быть хорошо очищенными, обладать хорошими смазочными свойствами и иметь наименьшее внутреннее трение.

Выбор смазки для подшипников качения

Схема смазки подшипника при различных положениях вала

Схема смазки подшипника при различных положениях вала.

Для смазки подшипников качения, в зависимости от условий работы и конструкции подшипникового узла, могут применяться жидкие масла или консистентные смазки.

Жидкая смазка - масла являются наилучшей смазкой для подшипников качения, но ее применение часто требует некоторого усложнения конструкции подшипникового узла для достижения большей герметичности корпуса.

При выборе марки масла следует учитывать нагрузку, скорость и рабочую температуру в подшипнике. Чем больше нагрузка и выше температура, тем большей вязкостью должно обладать масло. При малых нагрузках, низких температурах и высоких скоростях применяют маловязкое масло.

Масла животного и растительного происхождения в чистом виде для смазки подшипников качения не рекомендуются, так как они содержат большое количество органических кислот, которые могут вызывать коррозию подшипника. Кроме того, масла этого типа в процессе работы могут изменять свои химические и физические свойства, особенно при повышенной температуре и перемешивании, что имеет место во время работы подшипника.

Системы подачи масла к подшипнику

Масло в подшипники качения может подаваться:

  • из капельных масленок, которые устанавливаются обычно на горизонтально расположенных валах, когда требуется определенная подача масла к подшипнику (несколько капель в минуту);
  • при помощи фитильных масленок, когда подшипники установлены на вертикальных валах;
  • масляной ванной путем погружения тел качения в масло или разбрызгивания масла другими деталями, погруженными в одну общую с подшипниками масляную ванну.
Схема распределения давления внутри масляного слоя и места подвода смазки в подшипник

Схема распределения давления внутри масляного слоя и места подвода смазки в подшипник.

При смазывании подшипника путем погружения его в масляную ванну при числе оборотов до 3000 в минуту необходимо, чтобы уровень масла не был выше центра нижнего шарика или ролика, а при числе оборотов более 3000 в минуту масло должно лишь касаться нижнего шарика или ролика.

Особенно осторожно необходимо подходить к выбору и подаче масла к высокооборотным подшипникам, которые требуют постоянной подачи масла в небольших количествах в случаях невысоких рабочих температур (70 - 80° С) и, наоборот, в увеличенных количествах (до 3 литров в минуту), когда требуется отводить тепло с чрезмерно нагревающегося подшипника. В последнем случае лучше всего производить подачу масла разбрызгиванием под давлением или в виде масляного тумана путем смешения его в определенной пропорции с сухим воздухом под давлением.

Поскольку масла являются жидкостями, то для предотвращения их утечки из корпуса должны быть предусмотрены соответствующие уплотнения, причем этому вопросу должно уделяться особое внимание. В тех случаях когда по условиям работы и конструкции подшипникового узла могут быть применены фетровые или войлочные уплотнения, необходимо, чтобы материал перед вырезкой колец был очищен от пыли, грязи и других абразивных веществ, а края фетровых колец были ровно обрезаны. Перед установкой колец в пазы корпуса они должны быть обезвожены и пропитаны минеральным маслом, для этого их погружают в масляную ванну с температурой 105 - 110° С на 25 - 30 минут. Масло для пропитки колец берется то же самое, что и для смазки подшипников во время их эксплуатации.
В последнее время стали широко применяться уплотнения из маслоcтойкой резины (севанит), которые очень хорошо защищают корпус подшипника как от вытекания смазки, так и от проникновения в него различных посторонних частиц, пыли и грязи.

Консистентные смазки

Таблица консистентных смазок

Таблица консистентных смазок.

Консистентные смазки являются пластическими коллоидальными системами, сохраняющими при нормальной температуре (20 - 30°С) заданную им форму и легко изменяющими ее под влиянием небольшого внешнего воздействия. Они образуют пластический затвор между валом и корпусом подшипника и предотвращают проникновение абразивных и других загрязнений к рабочим поверхностям подшипника, что крайне важно в случае высокой загрязненности окружающей среды.

По своему составу консистентные смазки представляют собой сложные образования, состоящие в основном из минерального масла и загустителя.

Наиболее широкое применение имеют консистентные смазки, в состав которых входят в качестве загустителя мыла соли естественных или синтетических жирных кислот.

Консистентные смазки изготовляются на кальциевых, кальциево-натриевых, натриевых, алюминиевых, литиевых, свинцовых и других мылах.

В зависимости от основания мыла, входящего в состав смазки, последние обладают специфическими свойствами.

Кальциевые консистентные смазки (солидолы жировые Л, М и Т - ГОСТ 1033 - 41) имеют температуру плавления, не превышающую 90° С. Практически они нерастворимы в воде, вследствие чего влагостойки и могут применяться в условиях высокой влажности, когда рабочая температура подшипника не превышает 55 - 60° С. Кальциевые смазки, в состав которых как обязательный структурный элемент входит вода, не могут длительно работать в подшипнике при температуре 55 - 60° С, и особенно выше этой температуры. При такой температуре происходит испарение из смазки структурносвязной воды. Смазка при этом распадается, жидкая часть вытекает через зазоры корпуса, а мыло уплотняется, иногда до твердой черной массы.

Схема подшипника с кольцевой смазкой

Схема подшипника с кольцевой смазкой.

Натриевые смазки - консталин УТ- I (ГОСТ 1957 - 53), консталин СК-УТС- I (ГОСТ 5703 - 51), смазка KB - УТМ (ГОСТ 2931 - 55) изготавливаются, как правило, на очищенных минеральных маслах и натровых мылах. Эти смазки очень чувствительны к влаге, так как образуют при смешении с водой эмульсию типа масло-вода и смываются с рабочих поверхностей подшипника. Поэтому натриевые смазки должны применяться при работе подшипника в условиях сухой внешней среды.

Натриевые смазки более тугоплавкие по сравнению с кальциевыми смазками. Температура плавления их различна, в зависимости от сорта смазки, и доходит до 175° С.

Натриевые смазки обладают хорошей стабильностью. При охлаждении после расплавления они снова застывают в мазь, не теряя своих смазочных свойств.

К комбинированным кальциево-натриевым смазкам относятся смазки № 1-13 УТВ (ГОСТ 1631 - 52), ИП 1 (ГОСТ 3257 - 53). Поскольку смазки этого вида содержат кальциевые мыла, то они менее чувствительны к влаге по сравнению с чисто натриевыми смазками, в связи с чем их можно широко применять в условиях повышенной влажности.

Нефтяной промышленностью выпускается ряд смазок специального назначения.

http://fazaa.ru/www.youtube.com/watch?v=dM_a-9w9Xes

Циатим 201 - УТВМ - I (ТУ 326 - 50) применяется для смазывания подшипников небольших габаритных размеров, работающих в широком диапазоне положительных и отрицательных температур, а также для подшипников закрытого типа с двумя уплотнительными шайбами. В эти подшипники смазка закладывается при сборке на подшипниковых заводах и не заменяется в процессе эксплуатации. Промывать подшипники закрытого типа перед установкой их на рабочее место в бензине или керосине не разрешается.

При применении консистентных смазок достигается простота уплотнений, значительный срок работы подшипника без замены смазки, эффективная изоляция подшипника от воздействия внешней среды и др.

Консистентные смазки не рекомендуется применять в тех случаях, когда предъявляются особые требования к минимальному трению в подшипнике во время эксплуатации.

Степень заполнения корпусов консистентной смазкой определяется практически в каждом конкретном случае.

http://fazaa.ru/www.youtube.com/watch?v=6SfWAsfZyJM

Подача излишнего количества смазки к подшипнику всегда вызывает повышение температуры узла, поэтому, если при соблюдении подачи к подшипнику заданного количества смазки и при полной уверенности в ее качестве все же при работе узла наблюдается резкое повышение его температуры, не следует вводить дополнительное количество смазки в корпус, а необходимо найти и устранить причину, вызывающую повышение температуры узла.

В начале работы нового подшипника всегда возможно некоторое повышение температуры, которая, однако, при нормальных условиях работы через несколько часов должна снизиться и оставаться стабильной при дальнейшей эксплуатации.