滾動軸承,如滾珠軸承和滾子軸承,以比滑動軸承低得多的摩擦來支撐機器的負載,減少了驅動設備所需的功率,降低了移動負載的成本和操作設備所需能量。軸承扭矩是克服內部摩擦以開始或保持軸承旋轉所需的力,這種摩擦扭矩通常隨著軸承的增大、負載的增加或潤滑劑阻力的增加而增加,而本文主要關注后者。
許多應用要求軸承以極低的摩擦扭矩輕松旋轉,不能產生多余的熱量,干式潤滑劑是滿足低扭矩要求的一種方式,干式潤滑劑是固體的,可以減少兩個表面之間的摩擦,無需油或油脂。使用粘度極低、填充量減少的潤滑脂也可以達到類似的效果,同時允許更高的運行速度。
在選擇潤滑油或潤滑脂時,重要的是要記住,當設備開始運行時,經過潤滑的軸承的扭矩水平會短暫升高,這是因為潤滑脂需要很短的時間才能“磨合”并分布在軸承內部,對于連續(xù)運行的應用來說,這一點不是問題,但對于經常停止-啟動的機械,這一點就可能導致機器出現問題。
儀表油是滿足低扭矩要求的另一種選擇,這種油會產生非常低的扭矩水平,尤其是在非常低的速度下,然而,這些潤滑脂和極低扭矩潤滑脂之間的差異實際上很小,尤其是在使用低潤滑脂填充的情況下。
對于更高的扭矩要求,由于潤滑劑阻力更大,高粘度潤滑劑可以顯著增加軸承扭矩,填充水平也是摩擦系數的一個重要因素,填充越高,軸承滾動性越硬。例如,機器人應用需要機器人手臂的精確和可預測的運動,在產品開發(fā)過程中,通常是對機器人軸承的填充水平進行試驗,以實現理想的摩擦系數,從而實現平穩(wěn)精確的運動。
有許多油和潤滑脂可供選擇,除了扭矩之外,還有其他因素需要考慮,如污染、速度或耐腐蝕性,通過正確的潤滑類型、正確的填充水平和負載考慮,工程師才能夠為特定應用選擇具有正確摩擦扭矩的軸承。