资源描述
滚动轴承的防锈
【内容摘要】
轴承是十分重要的机械基础元件,滚动轴承因为其自身的强大优势已成为世界上通用性最广泛的标准机械基础元件。本论文详细阐述并介绍了滚动轴承的防锈要点,包括轴承零部件加工过程中的防锈;防锈包装前的处理;暂时性保护(封存防锈)材料;轴承润滑油;轴承成品防锈包装;轴承工厂的防锈管理。随着对精密轴承的要求愈来愈高,作为成品的防锈包装,本论文除了要考虑到暂时性防锈要求之外,更多的是对轴承的清洁度有相应的要求,这包括对防锈油、润滑脂本身的清洁度有严格的要求,以及对清洗、干燥等直接影响轴承清洁度的工序给予更多的关注。
【关键词】:防锈油 润滑 磨削液
目 录
引言: 1
一.轴承零部件加工过程中的防锈 2
(一)轴承零部件加工中的防锈 2
(二) 轴承零部件工序间的防锈 3
(三)常用的中间库(制品库)的防锈方法 4
二.防锈包装前的处理 5
(一)清洗的对象 5
(二)清洗用的介质 6
(三)清洗工艺 6
(四)清洁度检测与标准 6
(五)清洗后的干燥 7
三.暂时性保护(封存防锈)材料 7
(一)防锈油品 7
(二)气相防锈材料 7
四.轴承润滑油 8
五、轴承成品防锈包装 9
六、轴承工厂的防锈管理 10
结束语 11
参考文献: 12
滚动轴承的防锈
引言:
轴承是一种十分重要的机械基础元件,是轴及其他旋转构件的重要支承。其工作原理是:在机械中支承轴,保持轴在机械中的正确位置,并承受轴所传递的力或力矩。通过承受力或者力矩的传递,确保轴在机械运动中的正常工作状态和使用寿命。因此,轴承有“机械关节”和“机械心脏”之称。
通常情况下轴承作为机械基础元件,按照运动方式和结构形式可分为滑动轴承和滚动轴承两大类。由于滚动轴承的摩擦系数仅为滑动轴承的几十分之一到百分之一,并且使用和维护都十分方便,支承结构简单、容易装拆,使用极其广泛,因此滚动轴承的发展已经远远超过滑动轴承,并且在许多领域逐步取代了滑动轴承。
如今随着科技的发展,滚动轴承不仅在机械装备中被广泛应用,而且已经渗透到国民经济的各行各业和人类的日常生活之中,由于滚动轴承具有应用性和通用性的特性,因而滚动轴承是世界上通用性最广泛的标准机械基础元件。
国内轴承行业中,在20世纪60年代初期,轴承四大件(内圈、外圈、滚动体、保持架)的生产过程和轴承成品的运输,贮藏时,锈蚀屡见不鲜,经过十多年的努力,到70年代末期,与暂时性防锈相关的材料、工艺、标准、管理等都日趋完善,应该说基本上控制了锈蚀。
一.轴承零部件加工过程中的防锈
制造轴承内外套圈、钢球的材料均为轴承钢(真空热处理)。国内大多数的轴承,使用铬钢(GCr15)。其实轴承钢的化学成分,在世界上各个国家作为轴承用的材料已经规格化。使用该材料,有效地提高了轴承的扭矩性能、降低噪音、延长寿命。在潮湿或者高温的环境下,需要使用马氏体型不锈钢材料。滚动轴承钢:GCr15化学成分见图表1-1, 马氏体不锈钢材料化学成分见表1-2。
表1-1 滚动轴承钢:GCr15,GB/T 18254-2000《高碳铬轴承钢》
统一数字
代号
牌号
化 学 成 分/%
B00150
GCr15
C
Si
Mn
Cr
0.95~1.05
0.15~0.35
0.25~0.45
1.4~1.65
表1-2 马氏体不锈钢:9Cr18, GB 3086-1982 《高碳铬不锈钢轴承》
牌号
化 学 成 分/%
9Cr18,
C
Si
Mn
P
S
Cr
Mo
0.90~1.00
≤0.8
≤0.8
≤0.027
≤0.020
17.00~19.00
---
从轴承生产所用的主要材料来看,大多为耐蚀材料。这仅是为防治大气腐蚀采取的措施之一,并不代表使用了耐腐蚀材料后,轴承生产过程中就不会生锈,多年实践证明,在轴承制造过程中若不采取正确的防锈措施和管理方法,锈蚀是不可避免的。大气温度、湿度的不断变化,大气中腐蚀性因素以及灰尘都是造成轴承零部件与成品锈蚀的重要因素。
(一)轴承零部件加工中的防锈
轴承制造工艺流程:
材料→锻造↘
车削→热处理→磨削→超精加工→检查→装配→油封包装→出厂
钢管↗
在轴承加工工序中,磨削加工是一道非常重要的精密加工工序,作为轴承的主要零部件的轴承内外套圈都要经过,如,内圆、外圆、平面、沟槽等磨床做精加工。因而,轴承工厂一般都拥有较多数量的各种类型的磨床,对于生产高精度轴承厂家,其磨床占得比例更大。而磨削加工大量使用的冷却液,则是工序间防止锈蚀的一个重要因素。
1.磨削加工的特点:
磨削加工是利用砂轮或其他磨具(油石、砂带、研磨膏等)高速旋转切削工件的加工方法。砂轮在旋转过程中,构成数目众多的微小磨粒切削刃,一面与工件发生多种综合作用,一面切削工件。其切削形式有两种“一种是磨粒边刻划工件材料,边排出切削;另一种是磨粒摩擦、推挤分开材料使其沿加工两侧隆起。不过这种被推挤的部分又会比另外的磨粒刻划或者推挤进而切除。因此磨削过程中产生的切削是很小的。其切削力也比一般的切削力小。在磨削中,磨粒会由尖锐逐渐磨损钝化,切削作用变差,切削力变大。然而当切削力超过砂轮粘合剂强度时,变钝的磨粒会脱落而露出一层崭新的磨粒,这个叫做“自锐作用”。但切屑和碎砂粒也会将砂轮阻塞,让磨削刃变平变钝使之失去切削作用。因此在磨削一段时间后,砂轮要进行修整。
2.磨削液的防锈作用
磨削液的作用就是要尽量维持正常的磨削状态,减轻磨粒的磨损钝化,延长砂轮的耐用度,保持尺寸精度,防止已经加工表面粗糙度恶化。因此要求磨削液不仅要具有冷却作用,还要润滑、清洗、防止锈蚀以及其他功能。
在磨削过程中,工件表面与水及加工液受热分解、氧化所产生的硫、二氧化碳、氯离子、硫化氢、酸、碱等腐蚀性介质接触,则会被腐蚀,机床与之接触同样也会被腐蚀。为保证机床与工件不被腐蚀,因此要求磨削液必须具有防锈作用。
工件加工完后或转入下道工序时,有时会有一个短暂存放的过程,存放在周转箱内,或置于中间库中,此时就需要磨削液有一定的防锈作用,防止环境介质及磨削液中残留的腐蚀因子侵蚀工件。若冷却液具有较好的防锈蚀性能,可作工序间加工零件防锈使用,则可为工厂减少许多不必要的麻烦。
3.磨削液的种类
磨削液大致分为两种:一种是油基磨削液;一种为水基磨削液。油基磨削液的磨削性能有许多优点,如润滑性好等。但是它在使用中不安全,易产生油雾,污染环境,危及操作者的身体健康;而且工作时会冒烟、起火;成本又较高。因而除成型磨削、超精加工等特殊加工领域使用外,基本都使用水基磨削液。轴承行业也基本如此,除超精加工及少数工厂磨削使用油基磨削液外,多数都使用水基磨削液。
(二)轴承零部件工序间的防锈
随着我国机械工业的高速发展及国外先进技术和设备的引进,轴承零部件的磨削加工,已经单机操作向自动磨超短线,自动、半自动生产流水线发展,零件加工的节拍生产,使其在工序见停留的时间较为短暂,选用防锈性能好的磨削液,足以防止其在工序间流通过程的防锈。然而,也非所有的轴承厂皆拥有先进的工艺设备、半自动化、自动生产流水线,再加上管理方面的缺失,往往也会造成工序见停留的时间较长;中间仓库库存较多的情况。此时若不采取有效的防锈保护措施,则会产生锈蚀,影响生产进度、产品质量,严重的还会造成报废。因而工序间的防锈不容忽视。
1.水基防锈液
根据轴承零件加工的特点,一直以来,由于轴承零件磨加工工序间防锈的材料主要是水基防锈材料,其中以亚硝酸钠为代表的中性介质缓蚀剂因其价格低廉、防锈性好,而被广泛使用。亚硝酸钠作为中性缓蚀剂,其添加量一般在0.5%以下,而作为工序间防锈则添加量需5%以上。亚硝酸钠能在钢铁表面生成致密的γ-Fe2O3膜,从而起到防腐蚀作用。
2.油基防锈材料
油溶性缓蚀剂习惯上又称防锈添加剂,是油的表面活性剂。在矿物油中加入油溶性缓蚀剂后,油溶性缓蚀剂能在金属表面紧密吸附形成屏蔽层,阻挡氧、水等物质接触金属表面,从而防止锈蚀的产生。轴承装配工序间的防锈一般以油为主。因为装配完成后的成品轴承多用油封存防锈。装配工序间用的防锈油要求不能影响零件的尺寸精度,故使用的油不仅要达到防锈的效果还要油层薄、清洁度高。常用的防锈油一般分两种:
(1)指纹除去型防锈油,金属制品在制造过程中难以避免人手接触而被汗液污染,汗液中的氯化物、乳酸等极易导致金属制品锈蚀,必须从金属表面出地去除,指纹去除型防锈油也称作人汗置换型防锈油或置换型防锈油,通常以煤油何地稠度矿物油和基础油,加入极性很强的油溶性缓蚀剂、乳化剂、低分子醇类等配制而成,具有很强的渗透性、表面吸附能力和乳化能力,对人汗有置换、防止和清洗功能,还可以通过在金属表面的吸附,迅速置换金属表面的水膜、水基加工液残液和水基清洗液残液等,来防止金属锈蚀。
除指纹性防锈油多用于工序间防锈及最终防锈前的清洗。轴承行业用于轴承套圈的分、合套、装配等多用人工操作的工序。在炎热多雨的夏季,人汗的影响极易产生指纹锈,使用除指纹型防锈油,与封存防锈材料配合使用,可实现金属制品的封存防锈。但是随着轴承工业的飞速发展,近年来,轴承工厂装配间多已经实现温度、湿度的控制,加之半自动、自动轴承装配线的应用,人汗印痕引起的锈蚀已经极为少见。
(2)水膜置换型防锈油,俗称脱水油,其通常以渗透性较好的煤油为基础油,加入强极性油溶性缓蚀剂配制而成,带水的金属制品侵入其中,水膜能迅速被置换,在金属表面形成防锈保护膜,对金属加工液和水基清洗剂残液也有较好溶解和脱出能力。机械加工过程中的热处理、酸洗、清洗等工序,都会使金属表面接触水分,如不及时清除,往往会造成表面锈蚀。将这些制件直接侵入脱水油中即可除去水分,并无需烘干即可油封。
轴承工厂磨加工完的成品零件,均需清洗干净后,方可进行装配。无论用清洗煤油清洗,还是用水剂清洗剂清洗,最终都用油封存。这其中都有一个水(切削液或清洗液)油转换的过程,因此,脱水防锈油作为装配工序间的防锈是最好的选择。
(三)常用的中间库(制品库)的防锈方法
常用的中间库防锈方法有全浸泡法、喷淋发、气相柜法、涂油法、干燥法等,见表3-1。
表 3-1常用的中间库防锈方法
方 法
简 要 说 明
适 用 范 围
全
浸
法
采用搪瓷盆、铁槽或者水泥槽作为盛防锈液的容器;
零件进库先经过清洗后,再全浸入干净的防锈液中并加盖或者用塑料帘防尘。小盆可搁置在货架上;用防锈油全浸泡法时,应先用煤油或汽油将零件清洗干净后,浸入置换型防锈油或者润滑型防锈油中即可;
用防锈水全浸时,应先用清洗液清洗零件后,再全浸入防锈水中。防锈水要保持清洁、
无污,定期过滤、调整和更换。并及时添加新液。
适用于精密小型零件,如微、小型轴承零件、工量具、仪表等;
适用于各种气候条件和地区。但对于有色金属零部件应选用适用于有色金属的清洗液和防锈液;
应注意的是所有
零件均应全浸于防锈液中,切忌半浸于液体中,否则液气接触面容易生锈。
喷
淋
发
中间库设有喷淋装置。零件平面交错并整齐地堆放在垫板上或分层置于货架上,利用电气开关定时喷淋防锈水。一般一天2~3次,防锈水经过滤循环使用。每周进行一次成分分析,及时调整浓度,每半年彻底更换一次。
广泛使用于轴承及工具行业。
适用于各种天气气候条件和地区。
气
相
柜
法
零件充分清洗后,放入内置气相剂的密闭的柜或者其他容器中进行保护。如使用碳酸铵时,在柜或容器的底部放入瓶装碳酸铵1~2瓶,并打开瓶盖即可。其他气相防锈剂也一样使用。在使用气相粉末时,应注意隔离,不要让粉末污染零件。气相剂消耗或失效时,应及时补充和更换。
适用于钢铁零件,如量、刃具以及汽车配件等。
不受气候条件的影响。
涂
油
法
工件用汽油或者煤油清洗干净后,喷、浸、刷涂防锈油。根据防锈期长短不同要求,应选用不同的防锈油进行防锈处理。涂油后的工件应放、放置在设有无腐蚀性的衬垫或者防锈纸的货架上,或用防锈纸或无腐蚀的纸包装好后置放于货架上。货架应该有塑料帘防尘大型部件涂油后也应该注意遮盖防尘。
适用于钢、铸铁、有色金属件以及组合件。
各地区都可以使用。
干
燥
器
法
将充分洗净并干燥的零件,放入装有吸潮(干燥)剂中例如:硅胶、分子筛等的干燥器内贮存。应注意的是不得用裸手接触工件。
干燥剂需要定期更换,也可以烘干后再进行使用。
适用于微型轴承、仪器仪表及其组合件。
二.防锈包装前的处理
按照标准规定,在金属制品防锈包装时,首先应前处理,即进行清洗、干燥、其目的是保证金属制品有一定的清洁度。轴承系精密基础件,其产品清洁度对其使用性能和寿命有较大的影响,清洁度是低噪声、高可靠性、长寿命、精密轴承的重要质量指标。
要使金属制件达到人们所要求的清洁度,清洗材料、清洗工艺及设备是关键,以下将对清洗、干燥做详细的介绍。
(一)清洗的对象
1.金属表面
被清洗的金属制件,主要是钢铁、铜合金、铝合金等。金属表面之所以吸附污物,主要是因为金属表面的分子或原子受力不平衡所致。金属表面的分子、原子之间与内部的分子、原子受力不同,其内部分子、原子处于平衡力的作用,而表面的分子、原子只受到内部分子、原子的作用力,因此有一个向内的合力,有向内拉的趋势。表面的分子、原子存在着悬空键,为了保持平衡,必然要吸附外来的分子,所以,金属表面,总有一个吸引外来物的趋势。容易吸附各类污物。
多数的金属表面,在大气中有三个薄层,即加工应变层、氧化层和黏附层。这黏附层也即清洗的对象。加工应变层是由于工件在加工过程中,表面受到破损、缺位、错位等悬空键增多,这将更近一步增加了对污染物的黏附。
金属表面多有一层氧化膜,属能湿润的表面。能湿润的金属表面,除氧化物之外,还有金属加金属氧化物、金属外来氧化物、氧化硅的水化物、金属加化学吸附膜等。
不能湿润的金属表面有黄金等没有氧化物的金属、有机聚合物或具有有机薄膜的表面等。
固体表面与液体接触时,原来的固、气相界面消失,转化形成固、液界面,这种现象较润湿。润湿能力就是液体在固体表面金属层的铺展能力。如果液体在固体表面能铺展、接触而有扩大的趋势,就认为润湿。所谓润湿就是液体对固体表面的附着力大于其内聚力。而清洗,则是用清洗的介质对工件表面的润湿而取代污物的黏附。
2.污染物
在工业生产中,污染物的来源,一是来自生产过程,如润滑油、防锈油、切削液、研磨膏、抛光膏、脱模剂、助焊剂、化学试剂、涂料、切削屑、打孔的粉末等;二是来源于周围的环境,如灰尘、纤维、水蒸气、毛发、手汗以及微生物等。按污染物的形态分:有固态的,液态的,半固态的。按污染物的极性来分,又分为极性污染和非极性污染,以及既有极性污染又有非极性污染,按污染物黏附的性质和黏附的程度,又可分为机械性黏附、物理性黏附、化学性黏附。工业生产中常见的污染物有油脂类污染物、水溶性类污染物、兼有油脂性和水溶性类污染物、粉末颗粒类污染物、助焊剂类污染物、离子类污染物、积碳类污染物、液晶类污染物、微生物类污染物等。
(二)清洗用的介质
清洗用的介质大致可分为有机溶剂和水基类。
1.有机溶剂的清洗
有机溶剂按化学成分可分为烃类、卤化烃类、醇类、酮类、酯类等。
2.水基清洗
机械加工中的金属零件及成品,包括精密制件也可采用水基清洗剂清洗。水基清洗包括碱性清洗、酸性清洗及以表面活性剂为主的清洗和乳液清洗等。
一般讲,精密机械制件在用水基清洗剂清洗时,制件表面应该没有很稠、很厚的污物,即为较轻的污物。对水基清洗介质的基本要求大致如下:
(1)清洗介质应针对需清洗的污物,选择特定的组分,因为清洗不同类型的污物对清洗介质的组分有不同的要求
(2)选择表面张力低的,对工件表面润湿性、渗透性好的介质
(3)选用的表面活性剂、缓蚀剂及其它相关助剂时,不宜选用无盐类产品,以防止清洗后无机盐类的二次沉积,影响被清洗剂的清洁度
(4)清洗后的污水要有良好的生物降解性,并容易再生和处理
(5)水基清洗后要关注漂洗、干燥工序;漂洗可以用纯水;干燥可以采用加温方式,也可以采用真空干燥
水基清洗三要素:采用水基清洗剂清洗金属油污时,温度、压力、槽液是三个主要的因素。
(三)清洗工艺
清洗工艺必须确保产品清洁度的要求。工艺设计必须满足产品性能、使用寿命、质量可靠性的设计要求。在精密洗净工艺设计上,保证产品的清洁度要求是清洗工艺工作核心。也是精密清洗工艺设计设计的原则。
在工艺设计上应考虑到:
(1)应与上道工序相匹配
(2)应满足下道工序的加工要求
(3)清洗工艺上的安全性
(4)清洗工艺与产品结构材料的相容性
(5)清洗工艺的环保性
(6)清洗工艺与生产规模相匹配
(7)清洗工艺的经济性
以确保产品清洁度要求为前提,参考以上(1)—(7),是清洗工艺设计的原则。国内多数企业对清洗工艺设计缺乏整体概念,常习惯于修修补补,对与清洗工艺相关设备也重视不够,但随着国内精密机械产品的不断升级,对产品的清洁度要求愈来愈高,产品清洁度影响产品质量升级时势必会加大投入,以适应全球化的要求。
清洗工艺流程包括:粗洗、精洗、初漂洗、再漂洗、干燥等。用洁净的清洗液对表面残留的污染清洗液进行一次次稀释。直到达到规定的要求的清洁度。最后,工件表面残液还需要进行干燥、蒸发,应尽量减少杂质残留,以确保清洁度。
(四)清洁度检测与标准
不同类型的工件,清洗目的的不同,对性能和可靠性要求不同,因此,对清洁度要求也不同,对清洁度监测和评价的内容、方法也各不相同。
各种不同工作表面清洁度的检测可分为直接检测和间接检测两类。
1.直接检测
直接检测包括:目视观察法、擦拭法、水膜湿润法、接触角法、硫酸铜发、荧光检测法、放射性示踪检测法、有机碳含量测定等。
直接检测比较直观,多数只限于工件在加工过程中定性检测,以确保最后部件、产品的清洁度。所以都未具有相关标准。
2.间接检测与标准
用合适的清洗介质或者直接用工作油液清洗,在工作状态下检测油液的污染来评估。其中以对润滑油的清洁度检测,实施对油液的污染控制,并制定出油液的清洁度等级标准已被广泛采用。
(五)清洗后的干燥
金属制品及零件经清洗后,洗净的金属制件表面仍附着有一部分媒液,因此需要通过气化的方法将媒液去除,称为干燥工艺。
干燥工艺对清洗用媒液的要求如下:
(1)沸点低,气化热小,比热容小,易于挥发去除
(2)表面张力低,易于在物体表面铺展开,因而易于蒸发
(3)闪点及燃点高,不易燃易爆,安全性好
(4)媒液的毒性小,对工人健康危害小,对环境破坏作用小
三.暂时性保护(封存防锈)材料
轴承在出厂前都需经过清洗、干燥和防锈包装。按照GB/T8597-2003的规定,轴承防锈期从出厂之日起计算,分为半年、一年、两年。
防锈期半年,适用于大批发货至同一用户,短期内即投入使用的轴承。
防锈期一年,适用于一般轴承。
防锈期两年,适用于要求较高的轴承。
要确保轴承有足够的防锈期,封存防锈材料的正确选择十分重要。根据轴承的技术条件、用途不同,以及用户不同的要求,选用不同的防锈材料。防锈材料的选择还应符合国家环保要求,尽量选用环保材料。
(一)防锈油品
防锈油品是防锈材料的主体,防锈油品分油型、脂型、稀释型等多种类型,适应于多种不同场合、不同的防锈期。
防锈油是由基础油、油溶性缓蚀剂的辅助添加剂等组成的一种混合物。
油溶性缓蚀剂是一种具有极性的有机化合物,它的分子由极性基团和非极性基团构成,其溶解于油中后,在油金属的界面上做定向吸附。在金属表面吸附,使金属的离子化倾向减少,从而减少了金属表面原子的反应能,使金属表面趋于稳定状态,抑制了金属锈蚀。
基础油通常具有如下两种功能:一是添加剂的载体,缓蚀剂必须溶于油中才显示防锈效果。这是因为油料在极性分子吸附少的金属表面可作物理吸附。 二、与缓蚀剂一道在金属表面形成定向吸附层,增强缓蚀剂分子吸附层的密集性。因为油分子的烃基,可以深入到定向排列的极性分子之间,借助其与缓蚀分子烃基间的物理吸附,堵塞空隙,使金属表面上的吸附层更加紧密、完整、牢固。
为满足防锈油的某些性能或使用要求,通常还需加入抗氧化剂、助溶剂、乳化剂、成膜剂、消泡剂等。有时还根据特殊需要,加入增粘剂、降凝剂、抗磨剂等。
(二)气相防锈材料
气相防锈材料的主体是气相缓蚀剂,其可直接使用,但多数是涂覆或者浸渍在载体上作为防锈材料。载体是纸则称为气相防锈纸,是塑料薄膜则称为气相防锈薄膜。
大气中的腐蚀介质在潮湿条件下,在金属表面上凝聚成液膜,使金属表面发生电化学腐蚀。气相缓蚀剂在室温下,有一定的挥发性,其分子能扩散、溶解至上述液膜中,生成保护性离子,抑制腐蚀过程,防止锈蚀。
气相防锈纸是涂布或者浸渍在常温下升华,并且有防锈能力的化合物或以此化合物为主要成分的混合物的包装纸。有关气相防锈纸的用语定义见表3-1.
表3-1 气相防锈纸的用语定义(摘自JIS Z 1535,JIS Z 0321)
用 语
定 义
包装纸
适用于包装的纸及为赋予纸强度、防潮性而实施的加工。
适应性
气相防锈纸与对象物放置在同一密封空间内,对象物与其互不无不良影响的性质。
气相
防锈性
气相防锈纸在气相状态,其防止钢铁生锈性质。
暴露后的气相防锈性
气相防锈纸在开放空间中,在规定条件下,规定时间暴露后,其所具有的气相防锈性。
接触防
锈性
用气相防锈纸与钢管紧密包装后,其发挥对钢铁防锈性质。
铜合金
黄铜及磷青铜。
接触腐
蚀抑制性
用气相腐蚀抑制纸与铜或铜合金紧密包装,其防止铜或铜合金变色及腐蚀的性质。
四.轴承润滑油
滚动轴承多用润滑脂润滑,滑动轴承常用润滑油润滑。轴承润滑油在使用时,主轴和轴承接触面之间能形成均匀的油膜,防止金属面之间的磨损或直接接触引起的烧结。此外,其在相互接触的两滚动表面或滑动表面之间形成油膜,还能起到散热,促使轴承冷却,减少接触面的摩擦、磨损及动力消耗等作用,并防止轴承的腐蚀和生锈,从而延长了其使用寿命。
在一定的操作规范下,滚动轴承使用润滑油润滑,比使用润滑脂润滑的启动力矩和摩擦损失要小。由于润滑油可在循环中及时带走热量起到较好的冷却作用,因而使用又润滑的轴承可以达到相当高的转动速度。且使用油润滑,不会像脂老化污染后必须更换时,需拆卸有关连接部件,而只需保证油过滤干净即可保证正常运转。
轴承油性能要求:
(1)良好的润滑性
润滑对轴承的疲劳寿命和摩擦、磨损、温度、振动等有重要影响,没有正常的润滑,轴承不能工作。为使主轴与轴承接触面之间保持均匀的油膜,且在主轴启动或停止运动产生负荷时油膜不至破坏,要求轴承油具有良好的润滑性能。
(2)合适的黏度和良好的黏温特性
为使机床主轴温度不至过高而使机床发生变热变形影响加工精度或使轴承润滑不良,应根据主轴轴承结构、转速及轴承间隙等选用合适黏度的润滑油并要求其良好的黏温特性,防止因主轴工作温度及环境温度变化较大时,黏度变化过大影响其润滑性能。
(3)良好的抗氧化
机床主轴在采用循环润滑方式时,要求轴承油长期使用不变质,因此轴承油需要具有良好的抗氧化性能。
(4)良好的防锈性
由于润滑油在主轴润滑系统工作过程中,不可避免低会混入空气中的凝聚水或机床冷却液,因此要求油品具有良好的防锈性。防止润滑系统产生锈蚀,阻塞油路,造成磨损和供油不足。
(5)良好的抗泡性、抗乳化性
为使轴承油在循环使用中国不容易产生泡沫或产生泡沫后尽快消失,轴承油必须具有良好的抗泡性。优越的抗乳化性能,能确保轴承油在长期使用中迅速分离油中的水分。
(6)良好的清洗性、过滤性
使润滑系统油路畅通,保证润滑正常。
五、轴承成品防锈包装
JIS B 1517 中,对轴承包装的材料和容器:包括个装、内包装、外包装均做了规定,所使用的不同品种的材料,也均有相应的标准。在其包装方法一栏中,做了这样的规定:轴承在包装前需前处理,而后进行防锈处理。在这个工艺工程中,必须注意防尘。
JIS Z 0303防锈包装方法:是根据内装物(金属制品等)的特征及表面加工程度;运输及储存的时间和期间的环境条件;运输中包装货物所承受的载荷程度,选择适用的清洗、干燥、防锈材料和包装方法中一种或几种组合使用。
一般应共同注意的事项:
(1)防锈包装作业时,要求能连续或连贯地操作;如果中断,则应进行必要的临时防锈处理。
(2)防锈包装作业时,应尽可能在低湿度环境中进行。
(3)金属制品的研磨部分,要求尽可能不用裸手接触;如需裸手接触的场合,必须使用指纹除去剂。
(4)由复杂组合件构成的金属制品解体时,为保护精加工面需要进行特别的防锈。原则上解体应局限到最小构件。复杂的组合件的构件在组装前应清洗干净,并防止清洗后在污染。
(5)对于金属制品,原则上要使用防锈材料。但使用的防锈材料其性能或者在使用中对于制品是否有保障必须预先进行检测,确认其无影响后方可使用。
(6)要使用防锈材料的金属制品,如处于加热状态时,为防止防锈材料受热分解,则应尽可能冷却后再使用防锈材料。
(7)不使用防锈材料,而使用与金属表面直接接触的包装纸时,应尽可能使用中性的,其pH值在6.0~8.0 范围内,且尽可能干燥。
(8)包装时,重量和体积应尽可能小。
(9)被包装的金属制品在启封后使用时,原则上要去除防锈剂
六、轴承工厂的防锈管理
建立科学的工艺管理体系 在轴承加工过程中,产品的质量必须要有一个科学严谨的加工工艺来保证。否则达不到质量要求。轴承由内外套圈、保持架、滚动体四大件组成,在加工这四大件零件的过程中,从车加工、热处理、一直到磨加工,所加工的零件不同,所用机床性能不一,因而需用的加工液也不同,零件所用的金属材料不同,其性能也有差异,加工工序不同其质量要求也不一样。因此,要根据不同工艺要求,选择合适的加工液、清洗液、防锈液、防锈油及包装材料。
每一个加工环节都涉及防锈,为了在加工过程中“有法可依”,保证产品质量,必须制定一套完整的具有科学性、合理性、严密性、先进性的防锈工艺规程;为保证工艺的有效执行,保证产品的最终质量,必须加强产品加工过程的管理。再确保产品质量的前提下,要有一个科学、合理、可靠、完整的防锈管理体系。对于中,大型的轴承集团公司,可以采用二级防锈管理制度。一个由车加工、磨加工、半成品库、装配、成品清洗、涂油、包装组成的完整的防锈工艺规程和一个科学的防锈管理制度,在保证和提高轴承质量中起到相辅相成的作用,缺一不可。
结束语
在论文撰写过程中,我通过收集了相关的国内外标准,做了参比与对照。在轴承大国走向轴承强国的过程中,相关标准与国际接轨已是当务之急。自2000年以来,不少新制定的国家标准和行业标准就是直接“等效采用”国际或国外先进国家标准的。这在相当一段时间内仍不失为明智之举,因为标准的国际化仍是经济全球化不可缺失的一个交流平台。
参考文献:
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