Смазочные материалы для подшипников: полное руководство
Содержание
- Введение: значение смазки для подшипников
- Виды смазочных материалов для подшипников
- Критерии выбора смазки
- Методы нанесения смазки
- Расчет количества и интервалов смазывания
- Особенности смазки различных типов подшипников
- Распространенные проблемы и их решения
- Сравнительная таблица смазочных материалов
- Полезные ссылки на подшипники
Введение: значение смазки для подшипников
Смазочные материалы являются одним из ключевых факторов, определяющих надежность и долговечность подшипников. Правильный выбор того, чем смазаны подшипники, может значительно продлить срок их службы, снизить энергопотребление механизма и предотвратить преждевременный выход из строя.
Основные функции смазочных материалов для подшипников:
- Уменьшение трения между элементами качения и дорожками
- Отвод тепла из зоны контакта
- Защита от коррозии и загрязнений
- Уплотнение и предотвращение попадания посторонних частиц
- Демпфирование вибраций и шума
Специалисты часто задаются вопросом, чем смазывают опорный подшипник в различных условиях эксплуатации. Неправильный выбор смазки может привести к перегреву, увеличению момента трения и, как следствие, преждевременному износу элементов подшипника. По данным исследований, около 36% случаев преждевременного выхода подшипников из строя связаны именно с проблемами смазки.
Виды смазочных материалов для подшипников
Пластичные (консистентные) смазки
Многие инженеры при решении вопроса, чем лучше смазывать ступичный подшипник, выбирают пластичные смазки. Эти материалы представляют собой дисперсию загустителя в жидком масле с добавлением присадок. Их преимущество заключается в хорошей адгезии к поверхностям и способности удерживаться в узле трения длительное время.
| Тип загустителя | Температурный диапазон, °C | Водостойкость | Применение |
|---|---|---|---|
| Литиевый | -30 до +120 | Средняя | Универсальное, ступичные подшипники |
| Литиевый комплекс | -30 до +150 | Хорошая | Высокотемпературные применения |
| Кальциевый | -30 до +60 | Отличная | Узлы с высокой влажностью |
| Бентонитовый | -30 до +200 | Хорошая | Высокотемпературные подшипники |
| Полимочевинный | -40 до +170 | Отличная | Высокоскоростные подшипники |
Жидкие масла
Когда требуется решить, чем смазать подшипник выжимной или высокоскоростной, часто выбор падает на жидкие масла. Они обеспечивают лучший отвод тепла и более низкий момент трения по сравнению с пластичными смазками.
| Тип масла | Вязкость при 40°C, мм²/с | Температурный диапазон, °C | Применение |
|---|---|---|---|
| Минеральное | 32-320 | -20 до +100 | Общепромышленное |
| Синтетическое (PAO) | 32-460 | -40 до +150 | Высокоскоростные, низкотемпературные |
| Синтетическое (эфирное) | 22-220 | -60 до +200 | Экстремальные температуры |
| Силиконовое | 50-500 | -70 до +180 | Специальные применения |
Твердые смазки
В случаях, когда обычные смазочные материалы неприменимы из-за экстремальных условий эксплуатации, используются твердые смазки. Решая, чем смазать подшипников в условиях вакуума, радиации или сверхвысоких температур, специалисты обращаются к этой категории.
- Дисульфид молибдена (MoS2): для высоких нагрузок и температур до 400°C
- Графит: для высоких температур до 600°C
- PTFE (политетрафторэтилен): для химически агрессивных сред
- Нитрид бора: для сверхвысоких температур до 900°C
Критерии выбора смазки
При решении вопроса, подшипники чем лучше смазывать в конкретных условиях эксплуатации, необходимо учитывать несколько ключевых факторов:
Рабочая температура
Температурный диапазон работы узла является одним из важнейших критериев. Для каждой смазки существует диапазон рабочих температур, выход за пределы которого приводит к изменению консистенции и ухудшению смазывающих свойств.
Где Tmin и Tmax - нижний и верхний температурные пределы смазки соответственно.
Скорость вращения
Скоростной фактор (DN) является произведением среднего диаметра подшипника (мм) на частоту вращения (об/мин). Чем выше значение DN, тем более жидкой должна быть смазка.
| Скоростной фактор DN | Рекомендуемый тип смазки |
|---|---|
| До 100 000 | Пластичная смазка NLGI 2-3 |
| 100 000 - 300 000 | Пластичная смазка NLGI 1-2 |
| 300 000 - 500 000 | Пластичная смазка NLGI 0-1 |
| Свыше 500 000 | Жидкие масла |
Нагрузка
При высоких нагрузках требуются смазки с противозадирными присадками (EP - Extreme Pressure). Решая, чем мазать подшипники в тяжелонагруженных узлах, следует выбирать смазки с высокой несущей способностью.
Условия окружающей среды
Наличие влаги, пыли, химически активных веществ требует применения специальных смазок с повышенной водостойкостью или химической стойкостью.
Важно: При выборе смазки всегда следует в первую очередь руководствоваться рекомендациями производителя подшипника.
Методы нанесения смазки
Существует несколько способов того, чем смазывают опорный подшипник и другие типы подшипников:
Ручное смазывание
Наиболее простой метод, подходящий для небольших подшипников и механизмов с длительными интервалами обслуживания. Для того чтобы определиться, чем можно смазать подшипники при ручном методе, обычно используют шприцы или кисти.
Централизованные системы смазки
Для узлов, требующих регулярного смазывания, применяются автоматические системы подачи смазки:
- Одноточечные лубрикаторы (автоматические картриджи)
- Многоточечные системы с централизованной подачей
- Системы циркуляционной смазки маслом
Смазывание погружением
Метод, при котором подшипник частично погружен в масляную ванну. Применяется для низкоскоростных подшипников в закрытых корпусах.
Смазывание масляным туманом
Для высокоскоростных подшипников используется система, распыляющая масло в виде тумана. Этот метод обеспечивает минимальное количество смазки и хороший теплоотвод.
Расчет количества и интервалов смазывания
Расчет количества пластичной смазки
Для определения необходимого количества пластичной смазки при первичном заполнении подшипника используется формула:
Где:
G - количество смазки в граммах;
D - наружный диаметр подшипника в мм;
B - ширина подшипника в мм.
Пример расчета для подшипника 6308 (D = 90 мм, B = 23 мм):
Расчет интервала повторного смазывания
Интервал повторного смазывания можно рассчитать по формуле:
Где:
tf - интервал смазывания в часах;
K - коэффициент, зависящий от типа подшипника и условий эксплуатации;
n - частота вращения, об/мин;
d - диаметр отверстия подшипника, мм;
T - рабочая температура, °C.
| Тип подшипника | Коэффициент K |
|---|---|
| Радиальные шариковые | 1.0 |
| Радиально-упорные шариковые | 0.9 |
| Роликовые цилиндрические | 0.8 |
| Конические роликовые | 0.7 |
| Сферические роликовые | 0.5 |
Пример расчета для радиального шарикового подшипника с d = 40 мм, n = 1500 об/мин, T = 70°C:
В данном случае результат расчета отрицательный, что указывает на необходимость использования системы непрерывной смазки или более термостойкой смазки.
Практическое правило: Для большинства промышленных применений при нормальных условиях эксплуатации повторное смазывание рекомендуется проводить через каждые 2000 часов работы или раз в 3 месяца, в зависимости от того, что наступит раньше.
Особенности смазки различных типов подшипников
Шариковые подшипники
При решении вопроса, чем смазать подшипников шарикового типа, обычно рекомендуются пластичные смазки на литиевой основе класса NLGI 2. Эти подшипники не требуют большого количества смазки - заполнение должно составлять около 30-40% свободного пространства.
Для шариковых подшипников характерно меньшее трение качения, поэтому они могут работать на более высоких скоростях. В таких случаях рекомендуется использовать смазки с хорошими антиокислительными свойствами.
Роликовые подшипники
Решая, чем смазать подшипник выжимной роликового типа, следует учитывать более высокие контактные напряжения по сравнению с шариковыми. Для роликовых подшипников рекомендуются смазки с противозадирными присадками (EP) класса NLGI 2-3.
Конические роликовые подшипники, которые воспринимают осевые нагрузки, требуют смазок с повышенной адгезией, чтобы предотвратить вымывание смазки из зоны контакта.
Подшипники скольжения
Для подшипников скольжения чаще всего используются жидкие масла или полужидкие смазки NLGI 0-1. Важным параметром является вязкость масла, которая должна соответствовать зазору в подшипнике и скорости вращения.
Особого внимания заслуживают подшипники скольжения Fluro, которые могут быть изготовлены с интегрированными твердыми смазками, что обеспечивает работу в условиях граничного трения.
Высокотемпературные подшипники
При выборе того, чем смазывают опорный подшипник, работающий при повышенных температурах, предпочтение отдается синтетическим маслам и специальным высокотемпературным смазкам. Высокотемпературные подшипники требуют более частой замены смазки, поскольку скорость окисления смазочных материалов возрастает с повышением температуры.
Для температур свыше 200°C обычно применяются твердые смазки на основе дисульфида молибдена или графита.
Низкотемпературные подшипники
Для низкотемпературных подшипников критическим фактором является низкий момент сопротивления при запуске. Здесь предпочтительны синтетические масла с низким индексом вязкости и низкой температурой застывания.
Распространенные проблемы и их решения
Перегрев подшипника
Если подшипник перегревается, возможно, смазка не соответствует условиям эксплуатации или ее слишком много.
| Проблема | Возможные причины | Решение |
|---|---|---|
| Перегрев |
- Избыток смазки - Неправильно подобранная консистенция - Загрязнение смазки |
- Удалить избыток смазки - Заменить на смазку с более низкой вязкостью - Очистить и заменить смазку |
| Утечка смазки |
- Чрезмерное количество - Низкая вязкость смазки - Повреждение уплотнений |
- Использовать рекомендованное количество - Выбрать более вязкую смазку - Заменить уплотнения |
| Шум и вибрация |
- Недостаточное количество смазки - Загрязнение смазки - Неправильный тип смазки |
- Добавить смазку - Очистить и заменить смазку - Подобрать смазку с нужными демпфирующими свойствами |
| Коррозия |
- Низкая водостойкость смазки - Агрессивная среда - Недостаточные антикоррозионные свойства |
- Использовать водостойкую смазку - Применить смазку с антикоррозионными присадками - Сократить интервалы замены |
Несовместимость смазок
При решении, чем лучше смазывать ступичный подшипник после предыдущего применения другой смазки, важно учитывать их совместимость. Смешивание несовместимых смазок может привести к изменению консистенции и ухудшению эксплуатационных свойств.
| Загуститель | Литиевый | Кальциевый | Натриевый | Алюминиевый | Бентонитовый | Полимочевинный |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Литиевый | ✓ | ✓ | ✓ | ✗ | ✗ | ✗ |
| Кальциевый | ✓ | ✓ | ✗ | ✗ | ✗ | ✗ |
| Натриевый | ✓ | ✗ | ✓ | ✗ | ✗ | ✗ |
| Алюминиевый | ✗ | ✗ | ✗ | ✓ | ✗ | ✗ |
| Бентонитовый | ✗ | ✗ | ✗ | ✗ | ✓ | ✗ |
| Полимочевинный | ✗ | ✗ | ✗ | ✗ | ✗ | ✓ |
Внимание! При смене типа смазки рекомендуется полностью очистить подшипник от старой смазки перед нанесением новой.
Сравнительная таблица смазочных материалов
При выборе того, чем смазать подшипники роликов и других типов, полезно сравнить различные смазочные материалы по ключевым параметрам:
| Название смазки | Тип | Температурный диапазон, °C | Водостойкость | Скоростной фактор DN | Несущая способность | Рекомендуемое применение |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Литол-24 | Литиевая, NLGI 3 | -30...+120 | Средняя | до 250 000 | Средняя | Универсальная, автомобильные подшипники |
| ЦИАТИМ-201 | Литиевая, NLGI 1 | -60...+90 | Низкая | до 300 000 | Низкая | Низкотемпературные подшипники |
| SKF LGMT 2 | Литиевая, NLGI 2 | -30...+120 | Хорошая | до 300 000 | Средняя | Общепромышленная |
| SKF LGET 2 | PTFE, NLGI 2 | -40...+260 | Отличная | до 400 000 | Средняя | Экстремальные температуры |
| Mobil SHC 220 | Жидкая, синтетическая | -40...+180 | Хорошая | свыше 500 000 | Высокая | Высокоскоростные подшипники |
| Kluber Asonic GLY 32 | Полимочевинная, NLGI 2 | -50...+180 | Отличная | до 1 000 000 | Высокая | Высокоскоростные, прецизионные |
Рекомендации по выбору смазки для специфических условий
| Условия эксплуатации | Рекомендуемый тип смазки |
|---|---|
| Низкие температуры (ниже -40°C) | Синтетические масла с низкой вязкостью, PAO |
| Высокие температуры (выше 150°C) | Смазки на основе комплексного мыла или PTFE |
| Высокие скорости | Жидкие масла или NLGI 1 на синтетической основе |
| Вакуум | Твердые смазки (MoS2, графит) или специальные масла с низким давлением паров |
| Пищевая промышленность | Смазки с допуском NSF H1 |
| Морская среда | Кальциевые комплексные смазки с антикоррозионными присадками |
Отказ от ответственности
Данная статья носит исключительно ознакомительный характер. Информация, представленная в статье, основана на общепринятых технических данных и стандартах. Однако, ввиду разнообразия условий эксплуатации и специфических требований к конкретным механизмам, рекомендуется всегда обращаться к техническим руководствам производителей подшипников и смазочных материалов.
Автор и компания Иннер Инжиниринг не несут ответственности за любые возможные последствия использования данной информации. Перед применением любых смазочных материалов рекомендуется проконсультироваться со специалистами.
Источники
- SKF. Справочник по техническому обслуживанию подшипников, 2017.
- Timken. Руководство по выбору и применению смазочных материалов, 2020.
- ГОСТ 24810-2013 Подшипники качения. Смазка.
- ISO 15312:2019 Rolling bearings — Thermal reference speed — Calculation and coefficients.
- ISO 281:2007 Rolling bearings — Dynamic load ratings and rating life.
- FAG. Смазывание подшипников качения. Принципы и рекомендации, 2019.
Купить подшипники по выгодной цене
Компания Иннер Инжиниринг предлагает широкий выбор подшипников. Выберите необходимые компоненты для вашего проекта и приобретите их у нас с гарантией качества и надежной доставкой.
Заказать сейчасВы можете задать любой вопрос на тему нашей продукции или работы нашего сайта.
