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4. 6. 1軸承油氣潤滑供油量實驗研宄

上面計算了軸承的理論供油量，單個軸承理論供油量為0.032ml,查閱資料了解 到，軸承的油膜大約40s — 100s后會破碎，軸承滾動體與圈套會直接摩擦。

當每隔40s油膜破損時，單個軸承1小時理論供油量為：

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

當每隔100s油膜破損時，單個軸承1小時理論供油量為：

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

銑頭使用的軸承為成對安裝，所以軸承理論供油量范圍為2.30ml/h—5.76ml/h。 油氣潤滑裝置中油泵的每次輸出油量為0.4ml，通過改變油泵的運行時間間隔改 變軸承供油量。

油杲每隔5min運行一次，鐵頭內部軸承總供油量為：（60+5)x0.4=4.8ml/h 油泵每隔8min運行一次，洗頭內部軸承總供油量為：（60+8)x0.4=3ml/h 油泵每隔lOmin運行一次，銑頭內部軸承總供油量為：（60+10)x0.4=2.4ml/h

三個供油量均在理論供油量計算范圍內。

圖4.5為在轉速n=900r/min時的供油量與軸承溫升關系圖。從圖中可以看出，軸 承在供油時間Omin—70min內，軸承溫升比較明顯，此時軸承處于熱傳遞的初期，軸承摩擦的放熱量大于壓縮空氣對流換熱的吸熱量；在70min —150min內，軸承的溫升 比較平緩；在150min — 180min內，軸承的溫升可以看成是基本不變，此時，軸承達 到熱平衡。在達到熱平衡時，每5min供一次油和每lOmin供一次油的軸承溫升比每 8min供一次油的軸承溫升高，結合以上分析，軸承在n=900r/min的情況下，每8min 供油一次為供油時間間隔，潤滑效果。

軸承的溫升與供油量有著直接的關系，當供油量過小時，軸承處于不*潤滑狀 態，摩擦生熱多，軸承溫升高；當供油量過大時，軸承轉動會對潤滑油產生攪動現象， 使潤滑油摩擦生熱，使得軸承溫度升高；油氣潤滑在不同的條件下，供油量不同， 只有在供油量時，軸承的溫升才能達到低，潤滑效果。

4.6. 2軸承油氣潤滑與噴油潤滑對比研宄

為了了解油氣潤滑的優勢，進行了油氣潤滑和噴油潤滑的對比實驗。實驗中，軸 承轉速為正常工作轉速n=900r/min,油氣潤滑供油時間間隔為8min,軸承的供油量為 3ml/h。

噴油潤滑單個軸承供油量計算公式為Q=[(軸承孔徑X列數）/254] xK，其中， 查間歇供油手冊得k=1.98。
如圖4.6所示，在轉速相同，潤滑條件的情況下，噴油潤滑曲線斜率比油氣 潤滑曲線斜率大，軸承溫升達到穩定時，油氣潤滑的溫升比噴油潤滑的溫升低，而且 油氣潤滑比噴油潤滑更快達到溫度平衡，綜上所述，油氣潤滑效果更好。

軸承的油氣潤滑與普通的油潤滑相比，在相同的情況下，油氣潤滑中的壓縮空氣 不僅作為動力源幫助油氣混合物輸送到軸承上，還可以使普通油膜變成兩相膜形式， 兩相油膜比普通油膜承載能力更強，更有利于潤滑；而且壓縮空氣還對軸承進行空氣 冷卻，使軸承溫升相對于普通的油潤滑更低，潤滑效果更好。

4.6. 3軸承轉速與溫升關系研宄

根據軸承供油量與溫升實驗結果知軸承每8min供一次油，潤滑效果，所以 在轉速與溫升的實驗中，軸承供油時間間隔為8min,軸承供油量為3ml/h。銑頭正常 工作轉速n=900r/min,為了不影響銑頭的正常工作，實驗時轉速不超過銑頭正常工作 時的轉速，實驗轉速分別為n^OOr/min，n₂=700r/min，n₃=500r/min的情況下，測量軸承的溫度。

如圖4.7所示，軸承在運轉初期，溫升上升明顯，隨著運轉時間的增加，溫升趨
于平緩，終達到穩定值，此時達到軸承的熱平衡；達到熱平衡時，轉速n=900r/min 時軸承溫升高，轉速n=700r/min時軸承溫升次之，轉速n=500r/min時，軸承溫升低。由此可知，軸承在相同潤滑條件下，轉速越高，摩擦生熱越多，溫升越高。

在軸承相同，潤滑條件相同的情況下，軸承轉速與溫升有著密切的。軸承轉 速越大，軸承的摩擦力矩越大，摩擦生熱越明顯，所以軸承轉速越大，軸承溫升越高。
低。由此可知，軸承在相同潤滑條件下，轉速越高，摩擦生熱越多，溫升越高。

4. 6. 4潤滑油運動粘度與軸承溫升關系研宄

由式（3.1)可知潤滑油運動粘度與軸承是發熱量有著密切的關系。其與決軸承

類型、轉速一樣是的軸承摩擦力矩影響因素。

在轉速相同的情況下，潤滑油運動粘度越大軸承溫升越高。這是 因為潤滑油運動粘度增大，使得滾動體對潤滑油攪動變得困難，攪動阻力變大。攪動 阻力的升高會增大軸承摩擦損失，使得軸承摩擦熱變大。

3. 6. 5壓縮空氣壓力與軸承溫升關系研宄

壓縮空氣會對進行軸承強制對流換熱，轉移掉一部分軸承摩擦熱量，軸承溫升減
小。一般油氣潤滑裝置都會給出壓縮空氣的壓力范圍，圖4.9給出了軸承在不同壓縮 空氣壓力下的溫升，壓縮空氣壓力分別為：0.35MPa、0.4MPa、0.45Mpa。

由圖4.9可知在轉速相同的情況下，隨著壓縮空氣壓力的增大，強制對流換熱作 用也增強，轉移走的軸承摩擦熱變大，使軸承溫升降低。

4. 7本章小結

本章通過公式計算出油氣潤滑的供油量，并且進行了油氣潤滑軸承與油潤滑軸承 的對比實驗，實踐性的證明了油氣潤滑的潤滑效果更好。并且通過實驗研究油氣潤滑 系統參數（如潤滑油種類、潤滑油量、壓縮空氣壓力等）對軸承外圈溫升的影響。