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行业资讯

2022/07/27

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汽车车轮上的轴承是否有润滑油?为什么从来不更换?- 广州轴承展

2022广州国际轴承展览会即将于2022年3月3-5日在中国进出口商品交易会展馆B区举行。邀您关注今日新资讯:


汽车的车轮轴承内部当然有润滑油,只不过是流动性较低的润滑脂(黄干油)。汽车的车轮轴承当然会坏,只不过坏掉之后直接换新轴承即可。相对而言小型非载重机械所使用的滚动轴承都是终身免维护,这与滑动轴承经常换油是不同的。


广州国际轴承展览会


很多朋友会疑惑为什么汽车的机油、变速箱油都有固定的更换周期,而车轮轴承则不需要定期换油呢?实际上这就是工业领域上的选择问题,轴承分滚动与滑动,滚动轴承两个摩擦面的接触面积小、转速低,优势在于传动效率高。所以对于一些转速不高,切需要较高效率的位置都需要上滚动轴承,汽车的车轮的轴承就是如此。


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滚动轴承与滑动轴承的差异


如上图所示,这就是个经典的滚动轴承,有些朋友也会称之为滚珠轴承。滚珠上的一个点与摩擦面相接触(点面接触),接触面积很小所以摩擦系数更小,只有0.001-0.005左右。不过问题在于滚珠轴承的滚珠(或其它形状)与摩擦面之间有直接的接触,即便涂上足量的黄干油,在运行中依然会产生明显的磨损,也就是旷量变大(轴孔之间的缝隙变大,一般指磨损严重)。


滑动轴承则不同,滑动轴承又可细分成静压滑动轴承、动压滑动轴承。滑动轴承的优势在于承受载荷更大、可高转速运行等,最常见的例子就是汽车的轴瓦、涡轮增压器轴承甚至轻松达到10万转以上。当然滑动轴承最强的优势在于它利用润滑油来起到支撑两个摩擦面的作用,避免了两个摩擦面之间形成直接的磨损。比如活塞与缸套之间,曲轴与轴瓦之间,都有着一层油来起到分离开两者的作用。


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这就是所谓的油膜,其次为什么需要有足够的机油压力,因为机油需要足够的压力才能把轴给顶起来避免与瓦的直接接触。当然这是微观下的现象,咱们肉眼观测似乎轴和瓦是直接接触的?实际上如果是接触面大的滑动轴承一旦两个摩擦面直接接触,那么会在很短时间内导致烧毁。所以当机油压力严重不足时,虽然仍能保证零部件表面都被机油所覆盖。


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但此时的机油失去了支撑作用,两个摩擦面会直接接触。但只要油泵所提供的压力是充足的,机油又保持良好的清洁度,那么滑动轴承摩擦面之间的磨损是微乎其微的。这其实就是发动机的设计寿命虽然只有20-25万公里,但实际寿命几乎无限的原因。只要按规定保养、使用高品质机油、定期清洁,那么发动机各个部件摩擦几乎可以忽略。当然排放方面对机器寿命的限制另当别论。


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滚动轴承没有保养的意义


当然所指的是乘用车的滚动轴承,在设计思路上就是一命货。因为滚动轴承属于点面接触,自身摩擦系数低,所以仅仅依靠黄干油的润滑能力。但因为不是压力润滑,所以两个摩擦基础点必然存在金属与金属的直接接触,所以磨损不可避免。即便是天天换新的黄干油依然不能改变其磨损严重的本质。


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这不同于静压轴承通过不断换油来保证零部件的完好,滚动轴承就是随着使用导致磨损越来越严重。而如今的车轮滚动轴承密封很好,润滑脂的寿命也长,那么滚动轴承也就没必要去换油了。跑个10-15万公里,轴承的旷量很大(轴孔间缝隙很大),这时候即便换油也没有意义了,因为轴承的硬损伤已经不可修复。所以乘用车的车轮轴承都是免保养,坏了直接换新。


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所以车轮轴承寿命不长,当然也会损坏,只不过不用定期换油的特性容易让朋友们产生车轮轴承很耐用的错觉。实际上滚动轴承远没有静压滑动轴承的寿命长,压力轴承只要按照要求换机油、定期清洁,那么它的寿命几乎是无限的。因为加压之后的润滑油会彻底把两个摩擦面分离,起到支撑作用,所以采用压力润滑的部件只要保养得好,寿命远比滚动轴承更长。


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实际上滑动轴承与滚动轴承只是工业层面的两种选择,滚动轴承接触面小、摩擦系数低所以只用润滑脂进行润滑,往往应用在低转速、低负荷的场景上。而滑动轴承往往是面与面之间的接触,接触面大、摩擦系数也远比滚动轴承更高。所以就只能利用压力润滑来保证寿命,不断消耗机油来保护硬件受损缓慢。而滚动轴承则仅仅是依靠润滑脂本身的润滑能力,但因为没有加压导致润滑油没法起到支撑作用,所以两个摩擦面之间是存在直接接触的,所以滚动轴承的损耗远比滑动轴承快,只是它不需要定期保养,所以就形成了耐用的假象。





文章来源:百家号


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