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轴承摩擦扭矩的影响因素与计算方法

轴承摩擦扭矩的影响因素与计算方法

轴承的自由运转会受到摩擦扭矩的影响。
如果轴承中填充的是坚硬的润滑脂,那么轴承就难以转动,这表明其摩擦扭矩相对较高;反之,缺乏润滑的轴承能够自由转动,也就意味着其摩擦扭矩较低。轴承旋转所需的力量受多种因素影响,其中包括轴承的圆度、所施加的载荷、润滑状况以及闭合情况。滚珠和滚道的圆度越佳、表面光洁度越高,那么转动轴承所需的力就越小。而且,载荷越大,轴承部件的变形程度就越大,从而导致阻力增加。
在润滑方面,仪表油在非常低的速度下通常会产生较低的扭矩水平,不过这种润滑脂和许多低扭矩润滑脂之间的差别可能很小,特别是在使用少量润滑脂填充的时候。高粘度的润滑剂由于自身阻力较大,会显著增大轴承的扭矩。润滑轴承在刚开始时的扭矩水平会短暂偏高,这是因为润滑脂需要一点时间来"磨合"或者在轴承内部扩散。接触式密封件会使扭矩数值大幅增加。从静止状态开始转动轴承所需的力(启动扭矩)比维持轴承转动所需的力(运行扭矩)略大。
以下是计算摩擦扭矩近似值的简单公式:
径向球轴承:0.5x0.0013×径向载荷(单位为牛顿)x轴承内径(mm);轴向球轴承:0.5x0.0011×轴向载荷(单位为牛顿)×轴承内径(mm)。
需要注意的是,这些公式仅在轴承得到充分润滑(使用油)、没有接触式密封件并且承受低速和低载荷的情况下才有效。对于径向球轴承而言,轴向载荷应小于径向载荷的20%;而对于推力轴承,轴向载荷应为纯轴向载荷。摩擦扭矩的测量值以牛顿毫米(Nmm)为单位,这是一个复合扭矩单位,相当于在1毫米的力臂上施加1牛顿(约0.1千克力)的力所产生的扭矩。

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