SH-T 0338-92(2004) 滚珠轴承润滑脂低温转矩测定法

滚珠轴承润滑脂低温转矩测定法
SH／T 0338—92(2004)
代替SY 2730—84
1 主题内容与适用范围
本标准规定了滚珠轴承润滑脂低温转矩测定法。

本标准适用于在滚珠轴承润滑脂低温转矩试验机上，测定温度为-20℃以下时润滑脂低温转矩的特性。

2 方法概要
将一个合格的清洗干净的D 204型轴承，用装脂杯反复填满试样，在规定的温度下静止恒温2h后，以轴承内环1±0.05r／min速度转动，测定其作用在轴承外环上的润滑脂阻力。

由于这个阻力与转矩成正比，因此以所测定的起动转矩和运转转矩来表示。

起动转矩——在开始转动时测得的最大转矩。

运转转矩——在转动规定时间(60min)后转矩的平均值。

3 材料
3.1 试验轴承：选用D 204型单列向心球轴承(由八颗直径为7.9mm钢球和钢保持架组成)。

其径向间隙应为0.008～0.018mm。

mm2润滑油。

3.2 检查轴承用油：100℃运动粘度为28.7～32s
3.3 橡胶工业用溶剂油。

3.4 石油醚：60～90℃，分析纯。

3.5 硅油。

4 设备
4.1 试验装置
试验装置如图1所示。

试验装置由以下几部分组成：
m或更大一些。

箱内空 低温箱：可采用任一种绝热性良好的箱子，其内部容积为0.033
气温度可以控制并保持在0～-70±0.5℃范围内。

箱体内冷却介质出口处设有挡板，以防止试验轴承与冷却介质直接接触。

图1 试验装置
1——测力计；2——测力绳；3——温度控制热电偶；4——低温箱；5——齿轮减速器；6——电动机(186W)；
7——鼠笼式负荷轴承座；8——干冰出口处挡盘；9——干冰调节活门
传动装置：传动机构如图2所示，试验轴承安装在试验轴上，轴肩的高度应不高于轴承内环的肩部，用一个厚度不小于1.6mm的平垫圈和一个锁紧螺钉将轴承内环压紧在1r／min 试验轴上。

图2 传动机构
1——低温箱；2——试验轴承座；3——负荷盘；4——1r／rain试验轴；5——非金属绝缘套；6——186W 电动机，1725r／min(满负荷)；7——齿轮减速器，速比1740／1
转矩试验装置：为一经平衡处理的鼠笼式负荷轴承座。

轴承座总的质量调整到454±3g。

如图3所示。

转矩测量装置：是一个标定过的，表面直径为178mm和量程为0～1.8kg或更大一些范围的测力计。

精度每格7g。

图3 轴承座部件
4.2 专用装脂器
装脂器由脂杯、心轴及压片组成。

心轴和脂杯分别如图4和图5所示。

图4 心轴
图5 脂杯
5 准备工作
5.1 试验装置的校正
定期对试验装置的温度控制仪表进行校正，并给出校正值，以保证试验数据的准确性。

定期对试验装置的测力计用普通天平砝码进行测力校正。

5.2 试验轴承的选择
将径向间隙检查合乎要求的D 204型试验轴承用溶剂油清洗干净并干燥，然后用手轻轻
mm2润滑油检查轴承的运转动，不允许出现不灵活现象。

用100℃运动粘度为28.7～32s
转转矩。

检查步骤如下：在室温条件下，对被测轴承以每隔120°方向各滴1滴油，共3滴。

用手来回转动后将轴承装入试验装置的轴承座内。

用测力计测定运转转矩，被测轴承共运转3min，先预运转2min，在第3min运转期间内完成测定工作。

其平均转矩值不超过2.0mN·m 最大转矩值不超过2.5mN·m。

6 操作步骤
6.1 试验轴承需用溶剂油清洗两遍，再用石油醚漂洗两遍，将清洗干净的轴承放置在烘箱内，在100℃温度下干燥20min或用热风机吹干。

装试样前轴承必须冷却至室温，并用于转动轴承检查是否正常。

6.2 将清洁、干燥的轴承安装在心轴(见图4)上，用垫片和螺钉固紧轴承的内环，用干净的钢刮刀将试样装入专用装脂器的脂杯(见图5)内，装满脂杯的3／4，尽量避免混入气泡。

然后将轴承压入杯内的试样里，正反两个方向反复缓慢转动内环，以使试样能够进入轴承各个部位。

当轴承的端面与脂杯的上端面对齐时，将轴承拔出并卸下。

而后将轴承端面颠倒并重新固定，再将轴承直接压入脂杯，当轴承的端面与脂杯的上端面对齐时，慢慢地将轴承拔出；把沾在轴承边缘多余试样刮去，排除可见气泡并填满试样，然后取下心轴用刮刀刮平轴承两端。

装好试样的试验轴承，在测定起动转矩以前不允许转动，以利于试验结果的重复。

注：在轴承装填试样的整个操作过程中，都应在清洁和干燥的环境中进行。

6.3 将装好试样的轴承仔细安装在轴承座内。

6.4 当低温箱内温度预冷到试验所要求的温度时，打开低温箱门，把试验轴承及轴承座安装到试验轴上并固定好，安装时注意不能转动试验轴承。

6.5 检查测矩绳子并涂少许硅油，确保不结冰或不碰到孔壁，并保证测矩绳处于拉紧状态。

冷却期间，用一个两瓣的橡皮塞塞严通孔。

在起动前应拔去橡皮塞。

6.6 将测力绳挂在轴承座外圈挂钩上，调整绳子到接近拉紧为止，此时外圈上的挂钩必须超过切点，至少向下要偏转在90°的位置。

以保证测力绳不会滑出轴承座的外圈边缘。

轴承座转矩半径为0.065m。

6.7 关闭低温箱的门，继续冷却到试验要求温度时，开始计时，恒温2h，试验温度的温差应保持在±0.5℃以内。

在恒温期间，切勿转动试验轴承，否则试验无效。

为了防止空气中湿气过多地冷凝，试验前在低温箱内放置一些干燥剂(如活性氧化铝等)。

6.8 为确保试验的顺利进行，当试验温度要求在-50℃以上时，在恒温期间，其干冰入口处的调节活门开度应调节到约1／3处，挡盘应与干冰入口压盖的边缘对齐；当试验温度要求在-50℃以下时，其干冰入口处的调节活门开度要相应增大，挡盘应全部移开。

7 试验结果
7.1 起动转矩
开动驱动马达，观察测力计指针，记下达到的最大读数，这个读数出现在开始运转后的几秒钟内。

将刻度读数值(lb)乘以K值作为起动转矩值，mN·m。

7.2 运转转矩
继续转动试验轴60min，保持试验温度的温差在±0.5℃以内，在60min后的15s内观察测力计的平均读数，将这个读数值(lb)乘以K值，记下这个数值作为运转转矩值，mN·m。

8 计算
试样的转矩值M(mN·m)按下式计算：
P
K
M•
=
式中：K——常数(289)；
P——测力计读数，lb。

注：K值常数289是由测力计刻度读数值(lb)换算到mN再乘以轴承座转矩半径0.065m而得到的。

9 重复试验
如果要做重复试验，应清洗此轴承并重新填装新的试样，重新按照上述操作步骤进行。

10 精密度
用以下数值来判断结果的可靠性(95％置信率)。

10.1 重复性：同一操作者重复测定两个结果之差不应超过以下数值。

重复性，平均值的百分数
起动转矩，mN·m 运转转矩，mN·m 34 78
10.2 再现性：两个实验室各自提供的结果之差不应超过以下数值。

再现性，平均值的百分数
起动转矩，mN·m 运转转矩，mN·m 79 132
11 报告结果
本标准每次试验可得到以下两个值：起动转矩值和运转转矩值。

分别取两个值的两次重复测定结果的算术平均值作为试样的起动转矩值和运转转矩值。

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附加说明：
本标准由石油化工科学研究院技术归口。

本标准由石油化工科学研究院负责起草。

本标准主要起草人臧维满。

本标准参照采用美国试验与材料协会标准ASTM D1478—1980《滚珠轴承润滑脂低温转矩测定法》。