很多人以為滾動(dòng)軸承運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)只靠“純滾動(dòng)”來減少摩擦,但現(xiàn)實(shí)遠(yuǎn)比想象復(fù)雜。實(shí)際上,在看似順暢的旋轉(zhuǎn)中,多種形式的滑動(dòng)摩擦始終存在,并深刻影響著軸承性能與壽命。
首先,滑動(dòng)并非偶然,而是結(jié)構(gòu)和運(yùn)動(dòng)學(xué)決定的必然結(jié)果。例如,在角接觸球軸承中,由于接觸點(diǎn)幾何關(guān)系的變化,會(huì)產(chǎn)生“自旋滑動(dòng)”;當(dāng)軸承高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí),滾子還會(huì)因陀螺效應(yīng)引發(fā)“陀螺滑動(dòng)”;此外,滾子端面與內(nèi)外圈擋邊之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng),也會(huì)帶來顯著的端面滑動(dòng)摩擦。這些現(xiàn)象在《滾動(dòng)軸承分析》和《滾動(dòng)軸承設(shè)計(jì)原理》等專業(yè)文獻(xiàn)中均有詳細(xì)論述。
其次,滑動(dòng)摩擦具有“雙面性”:一方面,它是軸承內(nèi)部主要的能量損耗來源,會(huì)加劇磨損和溫升;另一方面,只要潤滑得當(dāng)——比如選用合適黏度的潤滑油并維持足夠的油膜厚度——就能大幅削弱其負(fù)面影響,甚至實(shí)現(xiàn)有效控制(參考《滾動(dòng)軸承診斷現(xiàn)場實(shí)用技術(shù)》)。
特別值得注意的是高速工況下的挑戰(zhàn)。在輕載且高速運(yùn)行時(shí),滾動(dòng)體容易因離心力和陀螺力矩失衡而發(fā)生“打滑”,不僅破壞油膜穩(wěn)定性,還可能引發(fā)振動(dòng)、噪聲乃至早期失效。因此,高速軸承設(shè)計(jì)必須精準(zhǔn)平衡載荷、轉(zhuǎn)速與潤滑條件。