4. 6. 1轴承油气润滑供油量实验研宄

上面计算了轴承的理论供油量，单个轴承理论供油量为0.032ml,查阅资料了解 到，轴承的油膜大约40s — 100s后会破碎，轴承滚动体与圈套会直接摩擦。

当每隔40s油膜破损时，单个轴承1小时理论供油量为：

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

当每隔100s油膜破损时，单个轴承1小时理论供油量为：

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

铣头使用的轴承为成对安装，所以轴承理论供油量范围为2.30ml/h—5.76ml/h。 油气润滑装置中油泵的每次输出油量为0.4ml，通过改变油泵的运行时间间隔改 变轴承供油量。

油杲每隔5min运行一次，铁头内部轴承总供油量为：（60+5)x0.4=4.8ml/h 油泵每隔8min运行一次，洗头内部轴承总供油量为：（60+8)x0.4=3ml/h 油泵每隔lOmin运行一次，铣头内部轴承总供油量为：（60+10)x0.4=2.4ml/h

三个供油量均在理论供油量计算范围内。

图4.5为在转速n=900r/min时的供油量与轴承温升关系图。从图中可以看出，轴 承在供油时间Omin—70min内，轴承温升比较明显，此时轴承处于热传递的初期，轴承摩擦的放热量大于压缩空气对流换热的吸热量；在70min —150min内，轴承的温升 比较平缓；在150min — 180min内，轴承的温升可以看成是基本不变，此时，轴承达 到热平衡。在达到热平衡时，每5min供一次油和每lOmin供一次油的轴承温升比每 8min供一次油的轴承温升高，结合以上分析，轴承在n=900r/min的情况下，每8min 供油一次为供油时间间隔，润滑。

轴承的温升与供油量有着直接的关系，当供油量过小时，轴承处于不润滑状 态，摩擦生热多，轴承温升高；当供油量过大时，轴承转动会对润滑油产生搅动现象， 使润滑油摩擦生热，使得轴承温度升高；油气润滑在不同的条件下，供油量不同， 只有在供油量时，轴承的温升才能达到，润滑。

4.6. 2轴承油气润滑与喷油润滑对比研宄

为了了解油气润滑的优势，进行了油气润滑和喷油润滑的对比实验。实验中，轴 承转速为正常工作转速n=900r/min,油气润滑供油时间间隔为8min,轴承的供油量为 3ml/h。

喷油润滑单个轴承供油量计算公式为Q=[(轴承孔径X列数）/254] xK，其中， 查间歇供油手册得k=1.98。
如图4.6所示，在转速相同，润滑条件的情况下，喷油润滑曲线斜率比油气 润滑曲线斜率大，轴承温升达到稳定时，油气润滑的温升比喷油润滑的温升低，而且 油气润滑比喷油润滑更快达到温度平衡，综上所述，油气润滑效果更好。

轴承的油气润滑与普通的油润滑相比，在相同的情况下，油气润滑中的压缩空气 不仅作为动力源帮助油气混合物输送到轴承上，还可以使普通油膜变成两相膜形式， 两相油膜比普通油膜承载能力更强，更有利于润滑；而且压缩空气还对轴承进行空气 冷却，使轴承温升相对于普通的油润滑更低，润滑效果更好。

4.6. 3轴承转速与温升关系研宄

根据轴承供油量与温升实验结果知轴承每8min供一次油，润滑，所以 在转速与温升的实验中，轴承供油时间间隔为8min,轴承供油量为3ml/h。铣头正常 工作转速n=900r/min,为了不影响铣头的正常工作，实验时转速不超过铣头正常工作 时的转速，实验转速分别为n^OOr/min，n₂=700r/min，n₃=500r/min的情况下，测量轴承的温度。

如图4.7所示，轴承在运转初期，温升上升明显，随着运转时间的增加，温升趋
于平缓，最终达到稳定值，此时达到轴承的热平衡；达到热平衡时，转速n=900r/min 时轴承温升，转速n=700r/min时轴承温升次之，转速n=500r/min时，轴承温升。由此可知，轴承在相同润滑条件下，转速越高，摩擦生热越多，温升越高。

在轴承相同，润滑条件相同的情况下，轴承转速与温升有着密切的联系。轴承转 速越大，轴承的摩擦力矩越大，摩擦生热越明显，所以轴承转速越大，轴承温升越高。
。由此可知，轴承在相同润滑条件下，转速越高，摩擦生热越多，温升越高。

4. 6. 4润滑油运动粘度与轴承温升关系研宄

由式（3.1)可知润滑油运动粘度与轴承是发热量有着密切的关系。其与决轴承

类型、转速一样是的轴承摩擦力矩影响因素。

在转速相同的情况下，润滑油运动粘度越大轴承温升越高。这是 因为润滑油运动粘度增大，使得滚动体对润滑油搅动变得困难，搅动阻力变大。搅动 阻力的升高会增大轴承摩擦损失，使得轴承摩擦热变大。

3. 6. 5压缩空气压力与轴承温升关系研宄

压缩空气会对进行轴承强制对流换热，转移掉一部分轴承摩擦热量，轴承温升减
小。一般油气润滑装置都会给出压缩空气的压力范围，图4.9给出了轴承在不同压缩 空气压力下的温升，压缩空气压力分别为：0.35MPa、0.4MPa、0.45Mpa。

由图4.9可知在转速相同的情况下，随着压缩空气压力的增大，强制对流换热作 用也增强，转移走的轴承摩擦热变大，使轴承温升降低。

4. 7本章小结

本章通过公式计算出油气润滑的供油量，并且进行了油气润滑轴承与油润滑轴承 的对比实验，实践性的证明了油气润滑的润滑效果更好。并且通过实验研究油气润滑 系统参数（如润滑油种类、润滑油量、压缩空气压力等）对轴承外圈温升的影响。