Essendo la parte centrale del cuscinetto scorrevole, il cuscinetto scorrevole è supportato da una pellicola lubrificante per ridurre l'attrito e l'abrasione durante il funzionamento. Tutti i cuscinetti portanti richiedono lubrificazione, ma il metodo di lubrificazione deve essere selezionato in combinazione con i parametri delle condizioni di lavoro (ad esempio velocità, carico e temperatura) e le caratteristiche dell'attrezzatura (ad esempio struttura, costi e requisiti di manutenzione). L’analisi specifica è la seguente:
1.Motivi per cui i cuscinetti del giornale devono essere lubrificati.
Riduce l'attrito e l'abrasione: il film lubrificante separa le superfici metalliche a diretto contatto per prevenire abrasioni e graffi adesivi.
Dissipazione del calore e raffreddamento: durante il funzionamento ad alta-velocità, il calore da attrito può far sì che la temperatura del cuscinetto superi i 200 gradi C. Il lubrificante allontana il calore circolando, impedendo al materiale di ammorbidirsi o cedere.
Pulizia antisettica: l'olio lubrificante può isolare i mezzi corrosivi presenti nell'aria, pulendo le particelle abrasive, prolungando così la durata dei cuscinetti.
2. Classificazione e scenari applicabili dei metodi di lubrificazione
Lubrificazione idrodinamica
Principio: Quando il collo dell'asse ruota, l'olio lubrificante forma una pellicola di pressione a causa del gioco del cuneo, isolando completamente la superficie di contatto.
Scenari applicabili
Alta velocità e carico leggero: ad esempio mandrino di turbine a vapore e generatore (velocità > 3000 giri/min, carico < 10 MPa).
Apparecchiature per il funzionamento continuo: è necessaria una staffa stabile con film d'olio per evitare attriti a secco durante le fasi di avvio e arresto.
Metodo di lubrificazione consigliato
Lubrificazione dell'anello dell'olio: guidando l'anello dell'olio sulla rotazione del collo dell'albero, il lubrificante viene gettato sulla superficie del cuscinetto. Adatto per velocità medio-basse (< 1000r/min) and medium load scenarios (e.g. machine tool spindles).
Pressure oil supply lubrication: Forced oil supply through the pump to form a stable oil film suitable for high-speed (> 1000r/min) and heavy loading (>10MPa) (es. compressore grande e tubi dell'albero di poppa).
Oil injection lubrication: highpressure oil is injected directly into bearing clearance to improve heat dissipation. Suitable for ultra-high-speed (>20.000 giri/min) o temperature elevate (ad es. alberi di motori aeronautici).
3.Lubrificazione idrostatica
Principio: l'olio viene fornito al gioco dei cuscinetti attraverso la pompa ad alta pressione esterna, formando un film d'olio statico indipendentemente dalla velocità.
Scenari applicabili
Bassa velocità e carico pesante: ad esempio laminatoi, macchinari minerari (velocità di rotazione < 10 giri/min, carico > 100 MPa).
Per apparecchiature che si avviano e si arrestano frequentemente: evitare l'attrito a secco prima che si formi una pellicola d'olio a pressione dinamica.
Metodo di lubrificazione consigliato
Sistema di alimentazione dell'olio a pressione costante: dotato di accumulatore per compensare le fluttuazioni di pressione e garantire uno spessore stabile del film d'olio (come il cuscinetto della pompa principale dell'energia nucleare).
Sistema di commutazione a doppia pompa: la pompa principale e la pompa di riserva si commutano automaticamente per garantire un'alimentazione continua di olio (ad esempio i cuscinetti volventi per le gru di grandi dimensioni).
4 . Lubrificazione di confine
Principio: gli additivi lubrificanti (come agenti per pressioni estreme, agenti antiusura) formano una pellicola di adsorbimento chimico sulla superficie metallica per impedire il contatto diretto.
Scenari applicabili
Carico pesante a bassa velocità o carico d'urto: ad es. cerniera di macchine edili, tasselli di macchine edili (velocità superficiale < 1,5 m/s, carico > 50 MPa).
Ambiente inadeguato: temperatura elevata, mezzi corrosivi o inquinamento da polvere (ad es. cuscinetti dell'albero motore a combustione interna).
Metodo di lubrificazione consigliato
Grasso per pressioni estreme: grasso contenente bisolfuro di molibdeno (MoS2) o grafite per migliorare la resistenza all'abrasione (ad es. cuscinetti di attrezzature minerarie).
Rivestimento lubrificante solido: politetrafluoroetilene (PTFE) o bisolfuro di molibdeno vengono spruzzati sulle superfici dei cuscinetti per ridurre il coefficiente di attrito (ad esempio nei meccanismi di dispiegamento dei veicoli spaziali).
5. Lubrificazione mista
Principio: il film d'olio a pressione dinamica e il film di lubrificazione limite coesistono, adatti per apparecchiature con condizioni di lavoro variabili.
Scenari applicabili
Attrezzature a carico variabile: cuscinetti di imbardata come le turbine eoliche (il carico varia con la direzione del vento).
Attrezzature a funzionamento intermittente: come i cuscinetti delle ruote ambulanti delle gru portuali (spesso avviati e arrestati).
Metodo di lubrificazione consigliato
Sistema di lubrificazione intelligente: monitora lo spessore o la temperatura del film d'olio attraverso sensori (come i cuscinetti dei motori di trazione ferroviaria ad alta-velocità) per regolare automaticamente la fornitura di olio.
Lubrificante composto: A Olio lubrificante contenente nanoparticelle con pressione dinamica e proprietà di lubrificazione limite (ad es. Mandrino di mandrini di macchine utensili CNC).