Le film d'huile est le principal moyen de réduction du frottement, de -résistance à l'usure et de -fonctionnement porteur du roulement coulissant. Une épaisseur de film d'huile stable et uniforme et une répartition raisonnable de la pression sont la clé pour garantir un fonctionnement fiable du roulement sous des charges lourdes à grande vitesse et à long terme. Au cours du processus d'utilisation, l'épaisseur du film d'huile détermine l'efficacité de la séparation des surfaces de friction, tandis que la pression du film d'huile détermine directement la capacité de charge du roulement-. Les deux paramètres sont influencés par des facteurs de couplage tels que les conditions de travail, les paramètres structurels, l'huile lubrifiante et l'environnement d'exploitation. En combinaison avec le fonctionnement réel des équipements industriels, cet article classe et analyse les facteurs clés affectant l'épaisseur et la pression du film d'huile, et fournit une référence technique pour la conception des roulements, la sélection du type et l'optimisation du fonctionnement et de la maintenance des équipements.
1. Facteurs de charge de fonctionnement
La charge est le principal facteur dynamique pour modifier la pression et l'épaisseur du film d'huile, ce qui affecte directement l'état de fonctionnement du film d'huile du roulement. Dans des conditions de vitesse et de lubrification constantes, plus la charge radiale est élevée, plus l'effet de compression du col de l'essieu sur le film lubrifiant est important, ce qui entraîne une augmentation significative de la pression maximale du film d'huile et une concentration de la répartition de la pression pour équilibrer la charge externe. Cependant, la charge croissante comprime l’espace d’écoulement de l’huile lubrifiante, ce qui entraîne directement une diminution de l’épaisseur du film d’huile. Si la charge dépasse la limite critique, le film d'huile est surcomprimé, provoquant un contact local entre le col de l'arbre et le coussinet, provoquant un frottement limite et même un frottement sec. Au contraire, lorsque la charge diminue, la contrainte d'extrusion sur le film d'huile diminue, de sorte que l'épaisseur du film d'huile augmente modérément et que la répartition de la pression est plus uniforme. Les fluctuations soudaines de charge-communes lors du démarrage, de la fermeture et du fonctionnement des équipements industriels lourds-sont également une cause majeure de l'instabilité du film d'huile et de l'usure accélérée des roulements.
2. Facteurs de vitesse de rotation
La vitesse du col de l'essieu est la condition préalable à la formation d'un film d'huile hydrodynamique et joue un rôle important dans l'augmentation de l'épaisseur du film d'huile. Selon le principe de lubrification hydrodynamique, une vitesse plus élevée accélérera le lubrifiant entraîné par le col de l'arbre jusqu'à l'espace convergent en forme de coin-. Cela améliore l'effet hydrodynamique, permettant à davantage de lubrifiant d'être aspiré dans l'espace entre les surfaces de friction et augmentant l'épaisseur du film d'huile. Dans le même temps, l’augmentation de la vitesse favorise une répartition plus uniforme de la pression du film d’huile, élargissant ainsi la zone active du roulement. Cependant, une vitesse plus élevée n'est pas toujours meilleure, dans des conditions d'hypervitesse, la force centrifuge entraînera une perte de lubrifiant, la friction à grande vitesse - produira une grande quantité de chaleur et augmentera la température de l'huile. Cela réduit indirectement la viscosité du lubrifiant, ce qui peut entraîner un léger amincissement du film d'huile et une légère diminution de la pression maximale. A l’inverse, à faible vitesse ou au repos, l’effet hydrodynamique disparaît, empêchant la formation d’un film d’huile efficace qui rend les roulements vulnérables à l’usure au démarrage.
3. Caractéristiques du milieu lubrifiant
La viscosité du lubrifiant est le paramètre principal qui détermine la stabilité du film d'huile et influence directement la formation du film d'huile et la capacité à conserver la forme du film d'huile. Les lubrifiants à haute -viscosité ont une faible fluidité, mais une résistance supérieure à l'extrusion. Il n'est pas facile de fuir à cause du jeu des roulements. Les lubrifiants à faible -viscosité ont une bonne fluidité et une bonne dissipation de la chaleur, et constituent un matériau idéal pour les applications à grande vitesse et à charge légère. Cependant, sa résistance à l'extrusion est faible, ce qui tend à rendre le film plus fin et moins pressurisé. De plus, la propreté et la qualité de l'huile lubrifiante ont également un impact, la présence de pollution ou d'impuretés perturbera la continuité du film d'huile, augmentera la friction et l'usure, tandis que le vieillissement et la dégradation de la viscosité de l'huile lubrifiante réduiront directement la capacité de charge et endommageront la répartition de la pression.
4. Paramètres de jeu structurel des roulements
Le jeu des roulements est un paramètre statique clé lors de la phase de conception et joue un rôle important dans la qualité de la formation du film d’huile. Un dégagement approprié fournit suffisamment d'espace pour le flux d'huile lubrifiante et la formation du film et établit un champ de pression du film uniforme et stable. Un jeu excessif entraîne une perte rapide d'huile lubrifiante, une épaisseur de film inégale, une dispersion de pression, une capacité portante considérablement réduite, produit souvent des vibrations et du bruit pendant l'utilisation. Au contraire, un jeu insuffisant augmente la résistance à l'écoulement et limite l'espace de dissipation thermique ; une diffusion insuffisante du film d'huile entraîne une pression locale élevée, une augmentation rapide de la température de l'huile, une rupture du film d'huile et un éventuel grillage du boîtier de roulement. De plus, la précision d'usinage du jeu en forme de coin-du roulement et la conception de la structure de la rainure d'huile affecteront également le flux convergent d'huile lubrifiante, modifiant ainsi l'épaisseur et la répartition de la pression du film d'huile.
5. Température de travail et état de surface
La température de fonctionnement de l'équipement modifiera la viscosité de l'huile lubrifiante, ce qui affectera indirectement les performances du film d'huile. L'augmentation de la température entraînera une diminution rapide de la viscosité du film d'huile, ce qui entraînera une diminution de l'épaisseur du film d'huile, une diminution de la stabilité de la pression et la défaillance du film d'huile sera souvent causée par un fonctionnement prolongé à haute température. La rugosité de la surface du col de l'essieu et du coussinet est également importante ; Une rugosité excessive peut compromettre l'intégrité du film d'huile, car une microgrossesse peut percer le film et provoquer une usure locale par contact, tandis qu'une microtexturation de surface appropriée peut retenir une petite quantité de lubrifiant et aider à maintenir la stabilité du film. De plus, les écarts de coaxialité et la déformation du coussinet au cours du processus d'assemblage entraîneront une répartition inégale du jeu, ce qui entraînera des zones locales de film d'huile trop fines et une pression trop élevée, une surcharge locale pouvant provoquer une usure.
En conclusion, l'épaisseur du film d'huile et la pression des paliers lisses sont le résultat de multiples facteurs, et les paramètres de fonctionnement, l'huile lubrifiante, la conception structurelle et les conditions de fonctionnement s'influencent mutuellement. Les dimensions de fonctionnement industriel nécessitent que la vitesse, la charge et la qualité de l'huile lubrifiante correspondent à des conditions de fonctionnement spécifiques, tout en contrôlant avec précision les jeux d'assemblage, en gérant strictement les températures de fonctionnement, en garantissant une stabilité complète du film d'huile et en prolongeant la durée de vie des roulements.