潤(rùn)滑決定軸承的使用壽命,如果徑向滾珠軸承在電動(dòng)機(jī)或其他以類似速度運(yùn)行的設(shè)備中運(yùn)行,適當(dāng)?shù)臐?rùn)滑意味著存在EHD(彈流動(dòng)力學(xué))膜,軸承壽命計(jì)算假定存在此膜。
ABMA(美國(guó)軸承制造商協(xié)會(huì))標(biāo)準(zhǔn)9用于計(jì)算滾珠軸承的基本額定壽命,該方法包括可靠性、特殊軸承性能和運(yùn)行條件的調(diào)整因素,調(diào)節(jié)因子a3將用于操作條件,并且如果潤(rùn)滑劑的運(yùn)動(dòng)粘度下降到13厘沲(cSt)以下或者如果旋轉(zhuǎn)速度非常慢(意味著沒有EHD膜形成),則其將小于1,調(diào)整后的額定壽命可以是計(jì)算出的基本額定壽命的20%至50%。
流體粘度、兩個(gè)表面所承載的載荷以及兩個(gè)表面相對(duì)于彼此移動(dòng)的速度都結(jié)合起來(lái)決定了流體膜的厚度,這反過來(lái)決定了潤(rùn)滑狀態(tài),斯特里貝克曲線顯示了這些因素如何影響摩擦損失,以及它們?nèi)绾螌?duì)應(yīng)于不同的狀態(tài),工程師使用該工具來(lái)評(píng)估潤(rùn)滑劑、設(shè)計(jì)軸承和了解潤(rùn)滑狀況。

低流體粘度、低速和高負(fù)載的組合將產(chǎn)生邊界潤(rùn)滑,邊界潤(rùn)滑的特點(diǎn)是界面中的流體很少,表面接觸大,我們可以在斯特里貝克曲線上看到,這導(dǎo)致了非常高的摩擦力。
隨著流體粘度和速度的增加,負(fù)載的減少,表面將開始分離,并開始形成流體膜,該膜仍然很薄,但起到支撐越來(lái)越多負(fù)載的作用,結(jié)果是混合潤(rùn)滑,在斯特里貝克曲線上很容易看到摩擦系數(shù)的急劇下降,摩擦的下降是表面接觸減少和流體潤(rùn)滑增多的結(jié)果。

隨著速度或粘度的增加,表面將繼續(xù)分離,直到形成完整的流體膜且沒有表面接觸,摩擦系數(shù)將達(dá)到其最小值,并過渡到流體動(dòng)力潤(rùn)滑,在這一點(diǎn)上,界面上的負(fù)載完全由流體膜支撐,流體動(dòng)力潤(rùn)滑具有低摩擦和無(wú)磨損,因?yàn)榇嬖谌黧w膜和無(wú)固體-固體接觸。
斯特里貝克曲線顯示了流體動(dòng)力學(xué)區(qū)域的摩擦力增加,這是由于流體阻力(流體產(chǎn)生的摩擦),較高的速度可能會(huì)導(dǎo)致流體膜變厚,但也會(huì)增加移動(dòng)表面上的流體阻力,此外,較高的粘度將增加流體膜厚度,但也會(huì)增加阻力。

機(jī)器通常在啟動(dòng)和停機(jī)時(shí)(低速和薄膜)進(jìn)行邊界潤(rùn)滑,然后在正常操作條件下(高速和厚膜)過渡到流體動(dòng)力潤(rùn)滑,對(duì)斯特里貝克曲線的回顧表明,電機(jī)或機(jī)器在啟動(dòng)和停機(jī)期間的摩擦和磨損最大。
流體動(dòng)力潤(rùn)滑之所以得名,是因?yàn)榱黧w膜是由固體表面的相對(duì)運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的,而流體壓力會(huì)增加這一結(jié)果,表面將有微小的凹凸(峰),應(yīng)避免直接接觸,如果一個(gè)表面在另一個(gè)表面上滑動(dòng),那么摩擦力就會(huì)增加,凹凸就會(huì)斷裂,表面就會(huì)磨損,在流體動(dòng)力潤(rùn)滑中,流體膜將表面分離,防止磨損并減少摩擦。

當(dāng)幾何形狀、表面運(yùn)動(dòng)和流體粘度相結(jié)合以增加足以支撐負(fù)載的流體壓力時(shí),形成流體動(dòng)力膜,增加的壓力迫使表面分開并防止表面接觸,因此,在流體動(dòng)力學(xué)潤(rùn)滑中,一個(gè)表面浮在另一個(gè)表面之上,迫使表面分離的流體壓力的增加是流體動(dòng)力的升力。