作者：Ian A.Rubin
終用戶與OEM常會(huì)選擇“永久潤(rùn)滑”帶座軸承，因?yàn)樗麄冋J(rèn)為永久潤(rùn)滑軸承在無(wú)需潤(rùn)滑的情況下，與目前需要定期潤(rùn)滑的軸承具有同樣的壽命。事實(shí)是，軸承壽命各有不同，只有詳細(xì)審核應(yīng)用并進(jìn)行測(cè)試才能更加準(zhǔn)確地確定壽命。
作為軸承制造商，我們常被問(wèn)到，為何無(wú)法給出確切的答案。我們也希望給出確切的壽命，然而壽命由眾多因素決定，即使在掌握應(yīng)用數(shù)據(jù)的情況下也難以確定。
對(duì)于軸承制造商通常提供的“永久潤(rùn)滑”帶座軸承，軸承座上的油嘴通常被油塞取代，部分軸承可能會(huì)添加額外的潤(rùn)滑脂。此外還可能采用了斜面滾道設(shè)計(jì)，讓潤(rùn)滑油能夠直接流回滾道。之后還應(yīng)考慮到某些保持架設(shè)計(jì)可讓軸承以較低溫度運(yùn)行。即使具備這些特性以及非常出色的密封效果，也依然要在詳細(xì)的應(yīng)用審核與測(cè)試后方可準(zhǔn)確地確定軸承壽命。因此，在取下所有軸承潤(rùn)滑油嘴并用油塞封住進(jìn)油孔之前，您需要了解為何這是一個(gè)灰色地帶。
首先，讓我們澄清一下，“永久”并不意味著壽命無(wú)限。在適當(dāng)?shù)膽?yīng)用條件下正確安裝并妥善維護(hù)的帶座軸承壽命應(yīng)以其L10壽命或使用行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算的額定壽命為限。
什么是L10？L10壽命是指在一批相同的軸承中，90%的軸承在發(fā)生疲勞點(diǎn)蝕之前能運(yùn)轉(zhuǎn)的總轉(zhuǎn)數(shù)或小時(shí)數(shù)。換句話說(shuō)，這組軸承中有10%無(wú)法達(dá)到L10壽命。額定壽命可使用軸承的基本額定動(dòng)負(fù)荷按照百萬(wàn)轉(zhuǎn)數(shù)或小時(shí)數(shù)計(jì)算。BDR是一個(gè)基于軸承的幾何形狀計(jì)算得出的數(shù)值，代表一組相同軸承中有90%能夠達(dá)到100萬(wàn)轉(zhuǎn)的額定壽命（500小時(shí)為331/3轉(zhuǎn)/分鐘）。
基本額定負(fù)荷僅為參考值，用于選擇適當(dāng)大小的軸承，在既定的應(yīng)用中達(dá)到理想的L10壽命。L10額定壽命標(biāo)準(zhǔn)初由美國(guó)軸承制造商協(xié)會(huì)（ABMA）確立。根據(jù)多年分析，很少有軸承因?yàn)?ldquo;疲勞”而出現(xiàn)故障。實(shí)際通常另有原因，例如潤(rùn)滑油失效或污染。
潤(rùn)滑脂是關(guān)鍵
軸承壽命極難確定，因?yàn)長(zhǎng)10壽命基于理想條件而定，而實(shí)際應(yīng)用條件無(wú)法與理想條件保持一致。決定軸承壽命的關(guān)鍵因素是軸承中潤(rùn)滑脂的狀況。當(dāng)潤(rùn)滑脂失效或流出，或遭到水、化學(xué)品或異物污染時(shí)，軸承就會(huì)出現(xiàn)故障。
潤(rùn)滑脂由80%至90%油液組成，其余為增稠劑（通常被稱作“皂基”）和添加劑。油液可在滾動(dòng)體與滾道表面形成一層保護(hù)膜。在潤(rùn)滑脂分解之前，軸承將保持穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)。隨著滾動(dòng)體與滾道之間的潤(rùn)滑膜分解，金屬之間開(kāi)始出現(xiàn)接觸。
潤(rùn)滑脂會(huì)受應(yīng)用條件與環(huán)境的影響。影響潤(rùn)滑脂壽命的應(yīng)用因素包括負(fù)載、速度以及環(huán)境溫度和工作溫度。更重的負(fù)載與更高的速度會(huì)提高軸承內(nèi)部的溫度，加速潤(rùn)滑脂分解。同樣地，如果有兩個(gè)完全相同的軸承，一個(gè)在溫控設(shè)施中，另一個(gè)則在500°F（260°C）的烘箱附近，即使在同樣的載荷與速度下運(yùn)轉(zhuǎn)，其潤(rùn)滑脂壽命也會(huì)出現(xiàn)顯著差異。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)法則，溫度每升高18°F（10°C），潤(rùn)滑脂維護(hù)周期頻率增加一倍。
環(huán)境通常對(duì)潤(rùn)滑脂壽命有更大影響。環(huán)境潮濕、干燥或是有沙塵？設(shè)備是否沖洗？如何沖洗？軸承會(huì)接觸到哪些化學(xué)品或清潔劑？軸承座是否受到保護(hù)，能夠防止水爆與異物進(jìn)入？軸承是否有適當(dāng)?shù)拿芊猓?br />
您可為帶座軸承提供多種類型的保護(hù)，包括保護(hù)端蓋與背面密封。完美適合所有應(yīng)用的型號(hào)與密封設(shè)計(jì)并不存在。在實(shí)驗(yàn)室測(cè)試中，部分密封件的壽命是其他密封件的10倍，但是更好的密封通常會(huì)增加阻力和摩擦力矩，因而不適合部分應(yīng)用。特定環(huán)境下的佳密封不一定是特定應(yīng)用的佳選擇。如果有過(guò)于熱心的清潔工使用高壓噴射設(shè)備清洗軸承，即使出色的密封件也會(huì)被穿透。
甚至包裹配送中心的軸承也會(huì)被紙張或包裝材料的塵粒污染，因此木材加工廠、采石場(chǎng)或谷物裝卸場(chǎng)中的軸承自然需要出色的密封和重新潤(rùn)滑（如可能）以抵御砂礫屑。
L10經(jīng)過(guò)調(diào)整與改進(jìn)
ABMA提供了一種通過(guò)“調(diào)整”系數(shù)修正L10額定壽命的方法，這些系數(shù)包括應(yīng)用于標(biāo)準(zhǔn)L10額定壽命的a1、a2、a3，用于確定調(diào)整后的額定壽命（Lna）。a1為可靠度非90%時(shí)的疲勞壽命修正系數(shù)。a2為軸承材料修正系數(shù)。例如，標(biāo)準(zhǔn)軸承鋼為1.0的基本系數(shù)。
a3為工作條件修正系數(shù)，例如潤(rùn)滑油質(zhì)量、存在異物、引起材料特性變化的條件、異常的負(fù)荷或安裝條件。帶座軸承通常以滑入式安裝固定于軸上，并依賴于內(nèi)圈長(zhǎng)度與鎖定裝置等特性提供支撐。ABMA建議為“滑動(dòng)安裝”球軸承采用0.456的a3系數(shù)。沖擊和振動(dòng)也會(huì)在預(yù)期載荷的基礎(chǔ)上施加額外的載荷，因此也需要進(jìn)行a3壽命修正。準(zhǔn)確確定a3系數(shù)通常需要進(jìn)行測(cè)試并具備實(shí)地經(jīng)驗(yàn)。
保護(hù)和更換潤(rùn)滑脂
在任何特定的并行應(yīng)用中，適當(dāng)重新潤(rùn)滑的軸承其壽命總是比密封的“永久潤(rùn)滑”軸承要長(zhǎng)。重新潤(rùn)滑可將新鮮的潤(rùn)滑脂注入滾道中，并使陳舊或受污染的潤(rùn)滑脂排出滾道。“適當(dāng)”潤(rùn)滑意味著避免過(guò)度潤(rùn)滑，并確保在使用前清潔油嘴與噴槍嘴。
重新潤(rùn)滑并不一定切實(shí)可行。這種做法可能帶來(lái)高昂的成本，與不潤(rùn)滑相比，還可能帶來(lái)更多問(wèn)題。但是，在選擇“永久潤(rùn)滑”軸承時(shí)，請(qǐng)務(wù)必了解您的環(huán)境與應(yīng)用將對(duì)潤(rùn)滑脂壽命造成何種影響，因?yàn)?ldquo;永久”并不意味著終身。
外圈水平表面上的保持架讓鋼球能在含有適當(dāng)潤(rùn)滑油膜的保持架兜孔上自由旋轉(zhuǎn)。鋼球上的保持架可避免鋼球自由旋轉(zhuǎn)，因此每次旋轉(zhuǎn)，鋼球上的潤(rùn)滑脂都將被擦除。
端蓋與后側(cè)護(hù)罩提供的額外保護(hù)可顯著延長(zhǎng)就地清洗與就地蒸洗應(yīng)用中密封軸承的壽命。
密封設(shè)計(jì)與潤(rùn)滑脂容量可對(duì)基本帶座軸承的壽命造成影響。當(dāng)碎屑進(jìn)入橡膠下時(shí)，橡膠密封件與軸承內(nèi)圈的滑動(dòng)接觸會(huì)造成密封分解。配有護(hù)圈的迷宮式毛氈密封（如圖所示）可消除這種滑動(dòng)接觸，護(hù)圈可防止碎屑進(jìn)入。常見(jiàn)的單唇接觸式密封設(shè)計(jì)可提供不同等級(jí)的軸承保護(hù)。
（左-右）單唇、雙唇和三唇接觸式密封提供的保護(hù)逐級(jí)增加，但是會(huì)引起額外的摩擦和磨損。右邊為高性能三唇密封，密封件固定于不銹鋼護(hù)圈上，而非內(nèi)圈上。
Ian A.Rubin是Regal動(dòng)力傳動(dòng)解決方案帶座軸承營(yíng)銷總監(jiān)，其負(fù)責(zé)的帶座軸承適用于Sealmaster、System Plast與Browning品牌產(chǎn)品。欲知詳情，請(qǐng)?jiān)L問(wèn)www.regalpts.com。
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