干油集中润滑系统的设计计算
润滑脂消耗量的计算
润滑脂消耗量的计算 |
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序号 |
部位 |
公式及数据 |
单位 |
说明 |
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1 |
滑动轴承 |
Q=0.025πDL(K1+K2) |
mL/班 (每班8h) |
D——轴孔直径,cm L——轴承长度,cm N——系数,单列轴承2.5,双列轴承5 B——滑动平面的宽度,cm L1——滑动平面的长度,cm b——小齿轮的齿宽,cm d——小齿轮的节圆直径,cm |
||||||||
2 |
滚动轴承 |
Q=0.025πDN(K1+K2) |
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3 |
滑动平面 |
Q=0.025BL1(K1+K2) |
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|
|
转速/r·min-1 |
微动 |
20 |
50 |
100 |
200 |
300 |
400 |
|||
K1 |
0.3 |
0.5 |
0.7 |
1.0 |
1.8 |
2.5 |
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工况条件 |
粉尘 作业 |
室外 作业 |
高温(>80℃) |
气体及水污染 |
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K2 |
0.3~1 |
0.3~6 |
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4 |
齿轮 |
Q=0.025bd |
润滑脂泵的选择计算
润滑脂泵的选择计算 |
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式中 Q——润滑脂泵的最小流量,mL/min(电动泵)或mL/每循环(手动泵); Q1——全部分配器给脂量的总和,若单向出脂时为Q1,双向出脂时为 Q2——全部分配器损失脂量①的总和(见表1),mL; ① 损失脂量,是指分配器或阀件完成一个动作的同时,也将该元件中某一油腔中的润滑脂由原来那条供脂线中转移到另一条供脂线中或转移到管线以外,其量虽然不大,但也不可忽略。 Q3——液压换向阀或压力操纵阀的损失脂量(见表2),mL; Q4——压力为10MPa或20MPa时,系统管路内油脂的压缩量,mL,见表3; T——润滑脂泵的工作时间,指全部分配器都工作完毕所需的时间。电动泵以5min为宜,最多不超过8min;手动泵以25个循环为宜,最多不超过30个循环(电动泵用min,手动泵用循环数)。 |
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表1 分配器损失脂量 |
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型号 |
公称压力 /MPa |
给油型式 |
每孔每次给 油量/mL |
每孔损失量 /(滴/min) |
型号 |
公称压力 /MPa |
给油型式 |
每口每循环 给油量/mL |
损失量 /mL |
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SGQ-※1 |
10 |
单向给油 |
0.1~0.5 |
4 |
※DSPQ-L1 |
20 |
单向给油 |
0.2~1.2 |
0.06 |
|||||||||||
SGQ-※2 |
0.5~2.0 |
6 |
※DSPQ-L2 |
0.6~2.5 |
0.10 |
|||||||||||||||
SGQ-※3 |
1.5~5.0 |
8 |
※DSPQ-L3 |
1.2~5.0 |
0.15 |
|||||||||||||||
SGQ-※4 |
3.0~10.0 |
10 |
※DSPQ-L4 |
3.0~14.0 |
0.68 |
|||||||||||||||
SGQ-※5 |
6.0~20.0 |
14 |
×SSPQ-L1 |
双向给油 |
0.15~0.6 |
0.17 |
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SGQ-×1S |
双向给油 |
0.1~0.5 |
4 |
×SSPQ-L2 |
0.2~1.2 |
0.20 |
||||||||||||||
SGQ-×2S |
0.5~2.0 |
6 |
×SSPQ-L3 |
0.6~2.5 |
0.20 |
|||||||||||||||
SGQ-×3S |
1.5~5.0 |
8 |
×SSPQ-L4 |
1.2~5.0 |
0.20 |
|||||||||||||||
SGQ-×4S |
3.0~10.0 |
10 |
|
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注:1.表中数据摘自JB/ZQ 4089—1997及JB/ZQ 4560—2006;“※”依次为1,2,3,4;“×”依次为2,4,6,8。 2.给油量是指活塞上、下行程给油量的算术平均值;损失量是指推动导向活塞需要的流量。 |
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表2 阀件损失脂量 |
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型号 |
名称 |
公称压力/MPa |
调定压力/MPa |
损失脂量/mL |
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YHF-L1 |
液压换向阀 |
20(L) |
5 |
17.0 |
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YHF-L2 |
2.7 |
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YZF-L4 |
压力操纵阀 |
4 |
1.5 |
|||||||||||||||||
YZF-J4 |
10(J) |
1.0 |
||||||||||||||||||
表3 管道内润滑脂单位压缩量 mL·m-1 |
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公称直径/mm |
8 |
10 |
15 |
20 |
25 |
32 |
40 |
50 |
||||||||||||
公称压力/MPa |
10 |
0.16 |
0.32 |
0.58 |
1.04 |
1.62 |
2.66 |
3.74 |
6.22 |
|||||||||||
20 |
0.29 |
0.57 |
1.06 |
1.88 |
2.95 |
4.82 |
6.80 |
11.32 |
系统工作压力的确定
系统工作压力的确定 |
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系统的工作压力,主要用于克服主油管、给油管的压力损失和确保分配器所需的给油压力,以及压力控制元件所需的压力等。干油集中润滑系统主油管、给油管的压力损失见表1,分配器的结构及所需的给油压力(以双线式分配器为例)见表2。 考虑到干油集中润滑系统的工作条件,随季节的更换而变化,且系统的压力损失也难以精确计算,因此,在确定系统的工作压力时,通常以不超过润滑脂泵额定工作压力的85%为宜。 |
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表1 主油管与给油管压力损失 MPa·m-1 |
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主油管 |
公称通径 /mm |
公称流量/mL·min-1 |
公称流量/mL·循环-1 |
给 油 管 |
公称 通径 /mm |
公称流量(0℃时) /10mL·min-1 |
最大配管长度 /m |
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600 |
300 |
200 |
100 |
60 |
3.5 |
8 |
1号润滑脂 |
0号润滑脂 |
|
|||||||||
10 |
|
|
|
|
0.32 |
0.33 |
0.41 |
4 |
0.60 |
0.35 |
4 |
|||||||
15 |
|
|
0.26 |
0.22 |
0.19 |
0.20 |
0.25 |
|||||||||||
20 |
0.21 |
0.18 |
0.15 |
0.13 |
0.11 |
0.12 |
0.14 |
6 |
0.32 |
0.20 |
7 |
|||||||
25 |
0.13 |
0.11 |
0.10 |
0.09 |
0.07 |
|
|
|||||||||||
32 |
0.08 |
0.07 |
0.06 |
0.05 |
0.05 |
|
|
|||||||||||
40 |
0.06 |
0.05 |
0.05 |
主油管所有数值在环境温度为0℃,使用GB/T 7323—1994中1号极压锂基润滑脂时测得,如用0号脂时为上列数值的60% |
8 |
0.21 |
0.14 |
10 |
||||||||||
50 |
0.04 |
|
|
|||||||||||||||
注:环境温度为-5℃、15℃、25℃时,相应数值分别为表中数值的150%、50%、25%。 |
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表2 分配器所需给油压力 MPa |
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1.双线式分配器主活塞动作压力,只给出最大的动作压力。每一规格分配器的动作压力可详见产品参数 2.输油管、连接管的压力损失,随管道直径、长度和油温而变化 3.安全给油压力是分配器不发生意外动作设计中预加的压力 4.本表是以递进式系统为例 |
压力种类 |
主管路 |
双线式 系统 |
递进式 系统 |
双线递进 式系统 |
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双线分配器先导活塞动作压力 |
1 |
— |
— |
— |
||||||||||||||
双线分配器主活塞动作压力 |
— |
1.8 |
— |
1.8 |
||||||||||||||
单向阀开启压力 |
— |
— |
— |
0.5 |
||||||||||||||
递进分配器活塞动作压力 |
— |
— |
1.2 |
1.2 |
||||||||||||||
润滑点背压 |
— |
0.5 |
0.5 |
0.5 |
||||||||||||||
输油管压力损失 |
— |
0.7 |
0.7 |
0.7 |
||||||||||||||
连接管压力损失 |
— |
— |
— |
2.8 |
||||||||||||||
安全给油压力 |
2 |
2 |
2 |
2 |
||||||||||||||
合计 |
3 |
5 |
4.4 |
9.5 |
滚动轴承润滑脂消耗量估算方法
滚动轴承润滑脂消耗量估算方法 |
||||
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滚动轴承润滑脂的消耗量,除了表 润滑脂消耗量的计算所列的计算方法外,一些国外滚动轴承公司,例如德国FAG公司,推荐了每周至每年添加润滑脂量m1的估算方法,见下式。 m1=DBX (g) 式中 D——轴承外径,mm; B——轴承宽度,mm; X——系数,每周加一次时X=0.002,每月加一次时X=0.003,每年加一次时X=0.004。 在正常环境条件下轴承的润滑间隔 当环境条件不好时,系数X 应有增量,增量值可参阅表润滑脂消耗量的计算中的增量值K2。 另外,极短的再润滑间隔所添加的润滑脂量m2为 m2=(0.5~20)V (kg/h) V=(π/4)×B×(D2-d2)×10-9-(G/7800) (m3) 停用几年后启动前所添加的润滑脂量m3为 m3=DB×0.01 (g) 式中V——轴承里的自由空间; d——轴承内孔直径,mm; G——轴承质量,kg。 滚动轴承润滑脂使用寿命的计算值与润滑间隔,是根据失效可能性来考虑的。轴承的工作条件与环境条件差时,润滑间隔将减少。通常润滑脂的标准再润滑周期,是在环境温度最高为70℃,平均轴承负荷P/C<0,1的情况下计算的。矿物油型锂基润滑脂在工作温度超过70℃以后,每升温15℃,润滑间隔将减半,此外,轴承类型、灰尘和水分、冲击负荷和振动、负荷高低、通过轴承的气流等都对润滑间隔有一定影响。上图是速度系数dmn值对再润滑间隔的影响,应用于失效可能性10%~20%;kf为再润滑间隔校正因数,与轴承类型有关,承载能力较高的轴承,kf值较高,参见表1。当工作条件与环境条件差时,减少的润滑间隔可由下式求出。 tfq=f1f2f3f4f5tf 式中 tfq——减少的润滑间隔; tf——润滑间隔; f1~f5——工作条件与环境条件差时润滑间隔减少因数,参见表2。 |
||||
表1 轴承的再润滑间隔校正因数kf |
||||
轴 承 类 型 |
形式 |
kf |
||
深沟球轴承 |
单列 双列 |
0.9~1.1 1.5 |
||
角接触球轴承 |
单列 双列 |
1.6 2 |
||
主轴轴承 |
α=15° α=25° |
0.75 0.9 |
||
四点接触球轴承 |
|
1.6 |
||
调心球轴承 |
|
1.3~1.6 |
||
推力球轴承 |
|
5~6 |
||
角接触推力球轴承 |
单列 |
1.4 |
||
圆柱滚子轴承 |
单列 双列 满装 |
3~3.5① 3.5 25 |
||
推力圆柱滚子轴承 |
|
90 |
||
滚针轴承 |
|
3.5 |
||
圆锥滚子轴承 |
|
4 |
||
中凸滚子轴承 |
|
10 |
||
无挡边球面滚子轴承(E型结构) |
|
7~9 |
||
有中间挡边球面滚子轴承 |
|
9~12 |
||
① kf=2,适用于径向负荷或增加止推负荷;kf=3适用于恒定止推负荷。 注:再润滑过程中通常不可能去除用过的润滑脂。再润滑间隔tfq必须降低30%~50%。一般采用的润滑脂量见表润滑脂消耗量的计算 |
||||
表2 工作条件与环境条件差时的润滑间隔减少因数 |
||||
灰尘和水分对轴承接触面的影响 |
中等 |
f1=0.7~0.9 |
||
强 |
f1=0.4~0.7 |
|||
很强 |
f1=0.1~0.4 |
|||
冲击负荷和振动的影响 |
中等 |
f2=0.7~0.9 |
||
强 |
f2=0.4~0.7 |
|||
很强 |
f2=0.1~0.4 |
|||
轴承温度高的影响 |
中等(最高75℃) |
f3=0.7~0.9 |
||
强(75~85℃) |
f3=0.4~0.7 |
|||
很强(85~120℃) |
f3=0.1~0.4 |
|||
高负荷的影响 |
P/C=0.1~0.15 |
f4=0.7~1.0 |
||
P/C=0.15~0.25 |
f4=0.4~0.7 |
|||
P/C=0.25~0.35 |
f4=0.1~0.4 |
|||
通过轴承的气流的影响 |
轻气流 |
f5=0.5~0.7 |
||
重气流 |
f5=0.1~0.5 |