摩擦扭矩描述了啟動(dòng)和保持軸承自由運(yùn)行所需的力。旋轉(zhuǎn)軸承所需的努力在很大程度上取決于軸承的圓度、滾道幾何形狀、施加的載荷、潤(rùn)滑和閉合。對(duì)于大多數(shù)設(shè)計(jì)工程師來(lái)說(shuō),摩擦是朋友也是敵人。有用的摩擦可以在高負(fù)載下實(shí)現(xiàn)可預(yù)測(cè)和穩(wěn)定的運(yùn)動(dòng),但無(wú)用的摩擦只是浪費(fèi)能量,以熱量的形式排出。
對(duì)于許多應(yīng)用,例如制造測(cè)量或點(diǎn)膠儀器,非常低的軸承扭矩至關(guān)重要。在為這些高價(jià)值精密工具采購(gòu)超低摩擦軸承時(shí),有多種設(shè)計(jì)考慮因素將摩擦保持在絕對(duì)最小水平。
優(yōu)化的滾道幾何形狀和特殊的密封概念在創(chuàng)造低摩擦扭矩水平方面大有幫助。但是,還必須注意生產(chǎn)過(guò)程,因?yàn)闈L道上的任何粗糙區(qū)域都會(huì)減少潤(rùn)滑。軸承的套圈和滾珠也應(yīng)加工成精細(xì)公差和高圓度,以實(shí)現(xiàn)平穩(wěn)的操作運(yùn)動(dòng)。
如果不減少或有效控制,大量摩擦通常會(huì)導(dǎo)致更高的磨損損失,最終導(dǎo)致軸承的可靠性和使用壽命差。高扭矩軸承還增加了驅(qū)動(dòng)設(shè)備所需的功率,增加了移動(dòng)負(fù)載的成本和操作設(shè)備所需的能量。
高性能低扭矩潤(rùn)滑劑是超低摩擦應(yīng)用的成敗攸關(guān)。令人驚訝的是,過(guò)多的潤(rùn)滑脂可能對(duì)軸承不利,因?yàn)楦邼?rùn)滑脂填充意味著更大的滾動(dòng)阻力和軸承內(nèi)部缺乏散熱的自由空間。一般來(lái)說(shuō),對(duì)于高速、低扭矩應(yīng)用,建議使用較低的填充量。
對(duì)于較低的速度,干式潤(rùn)滑劑(如二硫化鉬)也可以減少兩個(gè)表面之間的摩擦,而無(wú)需油或油脂。對(duì)于非常低的速度或短時(shí)間的速度爆發(fā),可以使用無(wú)潤(rùn)滑軸承。如果速度太高,可以考慮使用低粘度油或低粘度基礎(chǔ)油的潤(rùn)滑脂。雖然潤(rùn)滑脂比油或干潤(rùn)滑劑具有更大的潤(rùn)滑劑阻力,但減少填充可以提供低扭矩軸承,同時(shí)也適用于高速應(yīng)用。
有許多潤(rùn)滑選項(xiàng)可供選擇,對(duì)于需要采購(gòu)和安裝新軸承的新項(xiàng)目的設(shè)計(jì)工程師來(lái)說(shuō),這些都是重要的考慮因素。但是,舊機(jī)器不應(yīng)被忽視。如果對(duì)現(xiàn)有機(jī)器中的軸承進(jìn)行維修或補(bǔ)充潤(rùn)滑,則可以顯著提高設(shè)備的運(yùn)行和能源效率,從而長(zhǎng)期節(jié)省成本。