電機轉(zhuǎn)子所用的油潤滑球軸承的特點是承受載荷小、精度高、壽命長、摩擦力矩小、穩(wěn)定性高。在正常工作情況下，影響軸承使用壽命、摩擦力矩和可靠性的重要因素是軸承的潤滑。軸承在特定的工作條件下(如真空密閉環(huán)境等)時，只能依靠保持架內(nèi)所含潤滑油來維持軸承的潤滑，保持電機轉(zhuǎn)子的正常運轉(zhuǎn)，屬于一次性潤滑。電機轉(zhuǎn)子的特殊工作環(huán)境(真空密閉)和長壽命要求，即使使用了含油保持架軸承也難以滿足要求，必須提供與之相適應(yīng)的供油系統(tǒng)，進行補充供油，才能保障軸承的充分潤滑。在對軸承進行供油時，需要對軸承潤滑狀態(tài)進行分析，以確定補充供油的大概時間。

軸承的潤滑盡管已有了很多的理論計算公式和應(yīng)用經(jīng)驗，但都有相當大的局限性。計算公式的數(shù)學(xué)模型和經(jīng)驗系數(shù)一般都是在理想工藝質(zhì)量條件下建立的，所得的數(shù)值往往偏離實際值較大。軸承潤滑的復(fù)雜性和系統(tǒng)性決定了試驗和試驗分析是檢驗軸承潤滑設(shè)計的重要依據(jù)。

軸承的一次性潤滑壽命是指在沒有外界補充潤滑的條件下，軸承依靠保持架自身所含潤滑油建立起來的循環(huán)潤滑所能維持正常運轉(zhuǎn)的時間。軸承失效的方式不是疲勞失效，主要是由于潤滑不足產(chǎn)生精度失效，進而造成軸承的磨損失效。為了研究一次性潤滑對電機軸承壽命的影響，采用相同工作條件下進行1∶1的模擬試驗。

1試驗方法

采用16套7004球軸承分8組進行(電機轉(zhuǎn)子)軸承一般成對使用試驗，試驗過程中對電機轉(zhuǎn)子的運轉(zhuǎn)電流、電壓和轉(zhuǎn)速進行監(jiān)測和記錄。當電機的運轉(zhuǎn)電流超出電流性能指標并出現(xiàn)異常時，即認為軸承失效。

試驗前，對軸承進行篩選和評估，挑選出合格的軸承進行試驗。試驗方法和流程如下：

(1)按照清洗規(guī)范對軸承進行清洗、烘干。

(2)保持架按浸油工藝進行處理。

(3)按照跑合規(guī)范，軸承裝配后進行初期跑合。

(4)初期跑合后安裝配工藝將軸承裝入電機轉(zhuǎn)子。

(5)根據(jù)實際工況條件，對軸承進行一次性潤滑壽命試驗，在試驗過程中對電機轉(zhuǎn)子的運轉(zhuǎn)電流、電壓和轉(zhuǎn)速進行監(jiān)測和記錄。

(6)待壽命試驗結(jié)束后，根據(jù)試驗數(shù)據(jù)做出電機運轉(zhuǎn)電流隨時間變化的曲線圖，并根據(jù)曲線圖做出軸承的潤滑壽命曲線；并對壽命曲線進行分析。

2試驗設(shè)備及條件

試驗設(shè)備為軸承跑合測試儀。該設(shè)備可通過驅(qū)動電機帶動軸承進行運轉(zhuǎn)，同時具備軸承跑合數(shù)據(jù)的采集和記錄功能；軸承運轉(zhuǎn)電機采用無鐵無刷直流電機。通過測試設(shè)備實現(xiàn)對試驗軸承電機的電流、電壓和轉(zhuǎn)速進行實時監(jiān)測與記錄，準確繪制出電流隨時間變化曲線，并能及時判斷出電流的波動變化和軸承摩擦力矩的波動性。

試驗條件：

(1)環(huán)境溫度(20±5)℃、真空度≤10Pa。

(2)軸承的軸向載荷為30～40N(滿足電機轉(zhuǎn)子工作要求)。

(3)軸承轉(zhuǎn)速依電機轉(zhuǎn)子實際工作轉(zhuǎn)速5600r/min運轉(zhuǎn)。

3試驗結(jié)果及分析

試驗重點對電機轉(zhuǎn)子的電流、電壓和轉(zhuǎn)速進行了實時監(jiān)測與記錄，并根據(jù)測試數(shù)據(jù)做出了時間和運轉(zhuǎn)電流的曲線，由于試驗持續(xù)時間較長，試驗數(shù)據(jù)量較大，因此，本文只根據(jù)試驗測試數(shù)據(jù)繪制出軸承工作電流隨時間變化的曲線，如圖1所示。

根據(jù)圖1的8組曲線，經(jīng)過整理后，相對應(yīng)的可以得出軸承在一次性潤滑過程中的潤滑壽命曲線，如圖2所示。

由圖2曲線可知，軸承在一次性潤滑狀態(tài)下運轉(zhuǎn)持續(xù)了大約25個月，并將整個試驗過程分為4個階段：潤滑充分階段、潤滑平衡階段、潤滑不足階段和潤滑破壞階段。

當軸承的潤滑狀態(tài)遭到完全破壞后，軸承的溫升和運轉(zhuǎn)電流急劇增大，并伴隨有明顯刺耳的干摩擦聲音。潤滑破壞區(qū)的運轉(zhuǎn)時間不到1個月。

4結(jié)論

(1)對電機轉(zhuǎn)子軸承不進行補充供油的情況下，軸承的使用壽命只能滿足22個月的正常連續(xù)運轉(zhuǎn)。

(2)對電機轉(zhuǎn)子軸承進行補充潤滑的供油時間應(yīng)選擇在軸承潤滑不足之前，考慮到軸承在潤滑平衡區(qū)的后半段有可能已經(jīng)出現(xiàn)微觀的干摩擦和潤滑不足(電性能沒有表現(xiàn)出來)，為確保軸承潤滑的可靠，可適當將供油時間提前到15～18個月。