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軸承潤(rùn)滑

潤(rùn)滑基礎(chǔ)知識(shí)

為實(shí)現(xiàn)滾動(dòng)軸承的順暢運(yùn)行,潤(rùn)滑方式和潤(rùn)滑劑的選擇必須是設(shè)計(jì)中不可或缺的一部分。對(duì)所有滾動(dòng)軸承故障的統(tǒng)計(jì)分析表明,超過(guò)80%以上的最高失效率歸因于潤(rùn)滑。通常是是潤(rùn)滑被污染、不合適或已失效。下列信息簡(jiǎn)要介紹了潤(rùn)滑主題,關(guān)于滾動(dòng)軸承的潤(rùn)滑,建議聯(lián)系潤(rùn)滑廠商或滾動(dòng)軸承制造商。

潤(rùn)滑的主要任務(wù)是減少或防止?jié)L動(dòng)和滑動(dòng)表面的金屬接觸,從而使?jié)L動(dòng)軸承的摩擦和磨損降到最低。除分離金屬表面外,潤(rùn)滑還有其他功能:

  • 防腐保護(hù)

  • 散熱(油潤(rùn)滑)

  • 清除軸承內(nèi)部的污染物(油潤(rùn)滑)

  • 對(duì)軸承內(nèi)部起密封作用(如油脂填充和油氣潤(rùn)滑)

 

理化原理

滾動(dòng)軸承的潤(rùn)滑分為兩類(物理潤(rùn)滑和化學(xué)潤(rùn)滑)。在物理潤(rùn)滑中,潤(rùn)滑劑被帶入到滾動(dòng)軸承的接觸區(qū)域,通過(guò)粘附在分離的表面形成一層潤(rùn)滑油膜,潤(rùn)滑油膜在表面“游動(dòng)”從而防止金屬接觸。若沒有形成完全的潤(rùn)滑油膜且表面未完全分離,則采用化學(xué)潤(rùn)滑。在這種情況下使用添加劑,通過(guò)摩擦力學(xué)發(fā)生化學(xué)反應(yīng),將表面相互分離。

分離層不僅是由添加劑產(chǎn)生的,也是由增稠劑和潤(rùn)滑添加劑(如:固體潤(rùn)滑劑)產(chǎn)生的。在特殊情況下,也可以使用固體潤(rùn)滑劑潤(rùn)滑。

 

潤(rùn)滑狀態(tài)

根據(jù)DIN ISO 281標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算使用壽命的前提是金屬表面的充分分離。因此,使用壽命、磨損和摩擦基本上取決于潤(rùn)滑狀態(tài)。幾微米的潤(rùn)滑油膜厚度就足以達(dá)到維持和分離潤(rùn)滑油膜。在滾動(dòng)軸承技術(shù)中,區(qū)分了三種潤(rùn)滑狀態(tài),如斯特里貝克曲線所示:

潤(rùn)滑狀態(tài)

邊界潤(rùn)滑不會(huì)形成潤(rùn)滑油膜,并且金屬表面會(huì)相互摩擦。滾動(dòng)軸承通常在以下情況下需邊界潤(rùn)滑:

  • 潤(rùn)滑劑不足

  • 工作粘度不足

  • 金屬表面之間不必要的相對(duì)運(yùn)動(dòng)

如果不能避免邊界潤(rùn)滑,則必須使用含有適當(dāng)添加劑的潤(rùn)滑劑。添加劑須借助反應(yīng)產(chǎn)物形成承載邊界層。

如果形成的潤(rùn)滑油膜厚度不足以將金屬表面完全分離,則稱為混合潤(rùn)滑。

潤(rùn)滑油膜的厚度足以完全分離金屬表面,則稱為流體潤(rùn)滑。為了使?jié)L動(dòng)軸承安全連續(xù)的工作,流體潤(rùn)滑是始終相伴的。

潤(rùn)滑狀態(tài)

潤(rùn)滑理論

在滾動(dòng)軸承技術(shù)領(lǐng)域,對(duì)潤(rùn)滑油膜形成的物理描述有兩種理論。對(duì)于輕載的接觸點(diǎn),如保持架兜孔表面和滾動(dòng)體之間或滾動(dòng)體端面和擋邊之間,適用于流體動(dòng)壓潤(rùn)滑(HD理論),該理論描述了通過(guò)潤(rùn)滑油膜強(qiáng)化金屬表面的潤(rùn)滑性能。彈性流體力學(xué)潤(rùn)滑(EHD理論)基于HD理論,另外還考慮了金屬間的彈性變形,EHD理論用于滾動(dòng)軸承的潤(rùn)滑狀態(tài)描述。

 

用于滾動(dòng)軸承計(jì)算的潤(rùn)滑劑參數(shù)

對(duì)于上述理論和潤(rùn)滑油膜厚度的計(jì)算,需要潤(rùn)滑劑參數(shù)。除稠度外,粘度也起著重要作用。需要注意的是,參數(shù)值取決于溫度和壓力。

粘度是流體流動(dòng)性的相對(duì)值,是衡量?jī)?nèi)部摩擦力的指標(biāo)。高粘度表示粘性油,低粘度是指易于流動(dòng)的油。粘度是潤(rùn)滑油最重要的參數(shù)。對(duì)于潤(rùn)滑脂,通常指的是基礎(chǔ)油的粘度。

在潤(rùn)滑理論中,通常采用動(dòng)力粘度η。其表示為剪切應(yīng)力與垂直于層流方向的潤(rùn)滑油膜厚度上最大速度變化之比,單位為毫帕秒(mPa?s)。

動(dòng)力粘度

動(dòng)力粘度,h = 潤(rùn)滑油膜厚度

運(yùn)動(dòng)粘度(ν)常用于滾動(dòng)軸承的計(jì)算。它的單位是平方毫米每秒(mm2/s)或厘斯(cSt)。運(yùn)動(dòng)粘度可借助密度(ρ,單位為kg/dm3)換算成動(dòng)力粘度。

計(jì)算:        η = ν ? ρ

需要注意的是,運(yùn)動(dòng)粘度和密度均與溫度有關(guān)。密度取決于潤(rùn)滑油及其精煉程度。合成油通常比礦物油具有更高的密度。

由于溫度的關(guān)系,潤(rùn)滑劑的粘度以標(biāo)準(zhǔn)溫度表示。溫度越高,粘度越低。涉及到在40°C即所謂的公稱粘度和100°C時(shí)的粘度。根據(jù)這些參數(shù)可以確定粘度指數(shù)(VI)。粘度指數(shù)提供了有關(guān)潤(rùn)滑劑工作溫度范圍的信息。粘度指數(shù)越高,潤(rùn)滑劑的溫度應(yīng)用范圍越廣。

潤(rùn)滑油的公稱粘度已在DIN ISO 3448 標(biāo)準(zhǔn)ISO 粘度分級(jí)中標(biāo)準(zhǔn)化。

符合DIN ISO 3448標(biāo)準(zhǔn)ISO 粘度分級(jí)的工業(yè)潤(rùn)滑油:


 

  最大偏差

ISO 粘度等級(jí)
 

運(yùn)動(dòng)粘度
在 40°C 時(shí),單位為 mm2/s

最小值
在 40°C 時(shí),單位為 mm2/s

最大值
在 40°C 時(shí),單位為 mm2/s

2

2.2

1.98

2.42

3

3.2

2.88

6.52

5

4.6

4.14

5.06

7

6.8

6.12

7.48

10

10

9.00

11.0

15

15

13.5

16.5

22

22

19.8

24.2

32

32

28.8

35.2

46

46

41.4

50.6

68

68

61.2

74.8

100

100

90.0

110

150

150

135

165

220

220

198

242

320

320

288

352

460

460

414

506

680

680

612

748

1,000

1,000

900

1,100

1,500

1,500

1,350

1,650


除了與溫度有關(guān)外,粘度還與壓力有關(guān)。隨著壓力的增加,粘度通常也會(huì)增加。對(duì)于EHD理論和高壓力(>500巴)也是要考慮的。

除公稱粘度外,計(jì)算滾動(dòng)軸承壽命時(shí)還需要參考粘度。除取決于速度外還取決于滾動(dòng)軸承的平均直徑和軸的旋轉(zhuǎn)頻率。

除參考粘度外,運(yùn)行粘度在滾動(dòng)軸承計(jì)算中也起著重要作用。運(yùn)行粘度描述了潤(rùn)滑劑在工作溫度下的粘度。通過(guò)粘度-溫度圖(VT圖)來(lái)確定該粘度。圖示中的軸為對(duì)數(shù)形式,X軸表示為運(yùn)行粘度,Y軸表示為工作溫度。利用公稱粘度和100°C時(shí)的粘度,在圖示上顯示為一條直線,運(yùn)行粘度由工作溫度來(lái)決定。

粘度比κ是衡量潤(rùn)滑間隙中潤(rùn)滑油膜厚度的量度。利用參考粘度和運(yùn)行粘度可計(jì)算得出。

 

潤(rùn)滑狀態(tài)

在上圖中可以看出,小于1的值表示混合潤(rùn)滑狀態(tài),大于1的值表示金屬表面完全分離。等于1時(shí)表示邊界潤(rùn)滑狀態(tài),潤(rùn)滑油膜的形成不是完全充分。

該關(guān)系直接影響壽命調(diào)整系數(shù)的計(jì)算??稍贒IN ISO 281標(biāo)準(zhǔn)中找到計(jì)算方法。

選擇潤(rùn)滑劑的另一個(gè)特征值是滾動(dòng)軸承的速度參數(shù)。利用平均直徑(dm)和轉(zhuǎn)速來(lái)計(jì)算得出。

D 外徑 [mm]
d 內(nèi)徑 [mm]
n 軸承轉(zhuǎn)速 [min-1]

 

潤(rùn)滑方式

須在選定滾動(dòng)軸承后盡早確定合適的潤(rùn)滑方式。在設(shè)計(jì)過(guò)程中更改潤(rùn)滑方式不僅耗時(shí)且增加成本,應(yīng)盡量避免。
 

脂潤(rùn)滑

脂潤(rùn)滑是最常用的潤(rùn)滑方式,占滾動(dòng)軸承潤(rùn)滑的90%。

脂潤(rùn)滑的優(yōu)點(diǎn) 脂潤(rùn)滑的缺點(diǎn)

軸承位置密封只需少量的設(shè)計(jì)工作

潤(rùn)滑脂量過(guò)大,會(huì)增加摩擦并產(chǎn)生過(guò)多熱量

簡(jiǎn)單設(shè)計(jì)的再潤(rùn)滑裝置,免維護(hù)潤(rùn)滑或終身潤(rùn)滑

不能帶走磨損顆粒

可用于廣泛的轉(zhuǎn)速范圍

脂潤(rùn)滑不能散熱

低摩擦力矩

 

滾動(dòng)軸承在大多數(shù)應(yīng)用中是終身潤(rùn)滑的,即在安裝過(guò)程中一次性加注適合應(yīng)用的潤(rùn)滑脂類型和潤(rùn)滑量。在正常的運(yùn)行條件和環(huán)境條件下,無(wú)需重新填充潤(rùn)滑脂。由于極端的環(huán)境影響,如高溫波動(dòng)、頻繁的轉(zhuǎn)速變化或不可避免的潤(rùn)滑脂老化,必須進(jìn)行再潤(rùn)滑。因此,必須提供潤(rùn)滑的進(jìn)油和排油通道。在設(shè)計(jì)通道時(shí),必須考慮潤(rùn)滑脂的泵送性。

上述影響因素對(duì)再潤(rùn)滑周期和潤(rùn)滑脂用量也有影響??稍贕fT表3(摩擦學(xué))中找到再潤(rùn)滑周期和再潤(rùn)滑量的計(jì)算方法。脂潤(rùn)滑必須遵循下列規(guī)則:

  • 溫度升高會(huì)加速潤(rùn)滑脂的氧化。

  • 在70°C時(shí),潤(rùn)滑脂的壽命每10 K減少一半。

  • 潤(rùn)滑脂會(huì)隨著溫度的升高趨于更易流動(dòng),從而有可能從軸承座泄漏。

  • 使用數(shù)據(jù)表檢查速度穩(wěn)定性。

  • 在惡劣的環(huán)境中,必須更頻繁地對(duì)滾動(dòng)軸承進(jìn)行再潤(rùn)滑,避免污染。

 

油潤(rùn)滑

若已對(duì)其他機(jī)器元件供油(如齒輪箱中的齒輪),或要從軸承空間散熱,則應(yīng)采用油潤(rùn)滑。

油潤(rùn)滑的優(yōu)點(diǎn) 油潤(rùn)滑的缺點(diǎn)

通過(guò)潤(rùn)滑劑散熱

設(shè)計(jì)復(fù)雜

工作溫度可控性

密封以防漏油

低啟動(dòng)摩擦

更換潤(rùn)滑油和濾清器需大量維護(hù)工作


分為下列油潤(rùn)滑系統(tǒng):

  • 油浴潤(rùn)滑

  • 循環(huán)油潤(rùn)滑

  • 噴油潤(rùn)滑

  • 脈沖式油潤(rùn)滑

  • 油氣潤(rùn)滑

油潤(rùn)滑通常與高水平的復(fù)雜性設(shè)計(jì)有關(guān),通常包括輔助裝置,如循環(huán)泵和油冷卻器。利用上述有潤(rùn)滑的方法,設(shè)計(jì)的復(fù)雜性和速度適用性不斷提高。油浴潤(rùn)滑比油氣潤(rùn)滑更容易實(shí)現(xiàn),它需要大量的設(shè)計(jì)工作,但由于最小潤(rùn)滑量和由此減小飛濺損失,要求具有較高的速度適應(yīng)性。

 

固體潤(rùn)滑是潤(rùn)滑的一種特殊情況。在緩慢旋轉(zhuǎn)的滾動(dòng)軸承中形成帶有粘結(jié)涂層、漿料和粉末的支撐潤(rùn)滑膜。常用的潤(rùn)滑劑是石墨、硫化鉬或PTFE化合物。固體材料甚至可以用作滾動(dòng)軸承的組成部分。在某些應(yīng)用中,固體材料代替了滾動(dòng)軸承的保持架。由于這是一種終身潤(rùn)滑,因此在軸承壽命終結(jié)時(shí)完全用盡潤(rùn)滑劑。典型的應(yīng)用是窯車的輪軸軸承。

 

選擇合適的潤(rùn)滑方式

潤(rùn)滑方式的選擇取決于:

  • 滾動(dòng)軸承的工作條件

  • 滾動(dòng)軸承理想的運(yùn)行特性、運(yùn)行噪音、摩擦特性和溫度特性

  • 防止早期失效的安全要求

  • 潤(rùn)滑系統(tǒng)的安裝和維護(hù)成本

在選擇潤(rùn)滑方式時(shí),防止過(guò)早失效的安全性要求是重中之重。必須確保潤(rùn)滑劑能充足滲透到每個(gè)功能表面接觸處,并非所有的潤(rùn)滑方式都能同樣保證潤(rùn)滑油的存在。例如,對(duì)于油浴潤(rùn)滑必須定期檢查油位。相反,只要不超過(guò)潤(rùn)滑脂的工作壽命或再潤(rùn)滑周期,脂潤(rùn)滑的滾動(dòng)軸承中的潤(rùn)滑劑是足夠的。


常用潤(rùn)滑方式及詳細(xì)說(shuō)明

潤(rùn)滑劑

潤(rùn)滑方式

潤(rùn)滑方式的設(shè)備

設(shè)計(jì)措施

可達(dá)到的轉(zhuǎn)速參數(shù)
[min-1 
? mm]

固體潤(rùn)滑劑

終身潤(rùn)滑

-

-

≈ 1,500

潤(rùn)滑脂

終身潤(rùn)滑

-

-

≈ 0.5 ? 106

潤(rùn)滑脂

再潤(rùn)滑

手動(dòng)注脂槍

注脂泵

自動(dòng)再潤(rùn)滑系統(tǒng)

注脂孔

油脂量調(diào)節(jié)器

舊潤(rùn)滑脂收集倉(cāng)

適用于特殊的潤(rùn)滑脂和軸承:

≈ 2.6 ? 106

潤(rùn)滑油 - 大量
 

油浴潤(rùn)滑

量油尺

豎管

油位控制

油量充足的軸承座

溢油孔

控制設(shè)備的接頭

≈ 0.5 ? 106

潤(rùn)滑油 - 大量

循環(huán)油潤(rùn)滑

循環(huán)潤(rùn)滑系統(tǒng)

足夠大的進(jìn)油孔和出油孔

≈ 1.5 ? 106

潤(rùn)滑油 - 大量

噴油潤(rùn)滑

帶噴嘴的循環(huán)潤(rùn)滑系統(tǒng)

通過(guò)定向噴嘴進(jìn)油

通過(guò)足夠大的孔排油

經(jīng)測(cè)試達(dá):
≈ 4.0 ? 106

潤(rùn)滑油 - 微量

脈沖式油潤(rùn)滑

消耗性潤(rùn)滑系統(tǒng)

滴油器

噴油潤(rùn)滑系統(tǒng)

排油孔

≈ 1.5 ? 106
取決于軸承類型、潤(rùn)滑油粘度、潤(rùn)滑油量、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

潤(rùn)滑油 - 微量

油霧潤(rùn)滑

油霧系統(tǒng)或油分離器

可能的抽吸裝置

≈ 1.5 ? 106
取決于軸承類型、潤(rùn)滑油粘度、潤(rùn)滑油量、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

潤(rùn)滑油 - 微量

油氣潤(rùn)滑

油氣潤(rùn)滑系統(tǒng)

可能的抽吸裝置

≈ 1.5 ? 106
取決于軸承類型、潤(rùn)滑油粘度、潤(rùn)滑油量、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

 

潤(rùn)滑劑

潤(rùn)滑脂

潤(rùn)滑脂的基本性能取決于基礎(chǔ)油的種類和粘度、增稠劑和添加劑。礦物油和合成油多用作基礎(chǔ)油。金屬皂或金屬?gòu)?fù)合皂通常用作增稠劑。除基礎(chǔ)油和增稠劑外,添加劑的重要性與日俱增。其分為兩種類型:

  • 作用于基礎(chǔ)油,如粘度改進(jìn)劑、抗氧化劑

  • 作用于軸承或金屬表面,如防腐蝕和防磨損保護(hù)

根據(jù)潤(rùn)滑脂的稠度,可對(duì)其進(jìn)行進(jìn)一步分類,分為所謂的NLGI稠度等級(jí)(美國(guó)國(guó)家潤(rùn)滑脂協(xié)會(huì)),根據(jù)DIN 51818標(biāo)準(zhǔn)對(duì)其進(jìn)行了標(biāo)準(zhǔn)化。NLGI稠度等級(jí)越高,潤(rùn)滑脂越“硬”。NLGI稠度等級(jí)的1, 2, 3級(jí)常用于滾動(dòng)軸承。

潤(rùn)滑脂又根據(jù)其主要成分增稠劑和基礎(chǔ)油進(jìn)行細(xì)分。


潤(rùn)滑脂概述1)

潤(rùn)滑脂類型 性能
增稠劑 基礎(chǔ)油 工作溫度(℃) 滴點(diǎn)(℃) 防水性 抗壓性 滾動(dòng)軸承的適用性 應(yīng)用
鋰皂 礦物油

-30 至 +130

+170 至 220

+++

+

+++

多用途潤(rùn)滑脂

鋰皂 PAO (聚α烯烴)

-60 至 +150

+170 至 220

+++

++

+++

適用于較低和較高的溫度

適用于高轉(zhuǎn)速

鋰皂 酯類

-60 至 +130

+190

++

+

+++

適用于較低的溫度

適用于高轉(zhuǎn)速

復(fù)合鋁皂 礦物油

-30 至 +160

+260

+++

+

+

多用途潤(rùn)滑脂

復(fù)合鋇皂 礦物油

-30 至 +140

+220

++

++

+++

多用途潤(rùn)滑脂

耐蒸汽

復(fù)合鋰皂 礦物油

-30 至 +140

+240

++

++

+++

多用途潤(rùn)滑脂

趨于硬化

復(fù)合鋰皂 礦物油

-30 至 +150

+240

++

++

+++

多用途潤(rùn)滑脂

復(fù)合鋁皂 PAO (聚α烯烴)

-60 至 +160

+260

+++

++

+

溫度范圍廣

易于輸送

復(fù)合鋇皂 PAO (聚α烯烴)

-40 至 +140

+220

+++

+++

+++

高轉(zhuǎn)速

復(fù)合鋰皂 PAO(聚α烯烴)

-60 至 +160

+240

+++

+++

+++

適用于較低和較高的溫度

適用于高轉(zhuǎn)速

復(fù)合鋰皂 PAO (聚α烯烴)

-40 至 +180

+240

++

+++

+++

溫度范圍廣

復(fù)合鋇皂 酯類

-40 至 +130

+200

++

++

+++

適用于高轉(zhuǎn)速

適用于中等載荷

復(fù)合鋰皂 酯類

-40 至 +130

+200

+++

++

+++

適用于高轉(zhuǎn)速

適用于中等載荷

復(fù)合鋰皂 酯類

-40 至+180

+240

++

+

+++

溫度范圍特別廣

  硅酮

-40 至+180

+240

++

-

++

僅適用于低負(fù)載

[ 1參閱:Br?ndlein, Johannes (Hg.) (1998): Die W?lzlagerpraxis. Handbuch für die Berechnung und Gestaltung von Lagerungen (korrig. Nachdr. der 3. Aufl. Mainz: Vereinigte Fachverl.]
 


根據(jù)轉(zhuǎn)速參數(shù)(內(nèi)圈旋轉(zhuǎn))填充軸承自由空間的指導(dǎo)值:

旋轉(zhuǎn)類型

轉(zhuǎn)速參數(shù) n?dm

[min-1 ? mm]

填充率

[軸承自由空間的百分比%]

內(nèi)圈旋轉(zhuǎn)

< 50,000

至100

50,000 - 100,000

至30

> 100,000

20-30

> 400,000

至20


根據(jù)轉(zhuǎn)速參數(shù)(外圈旋轉(zhuǎn))填充軸承自由空間的指導(dǎo)值:

旋轉(zhuǎn)類型

轉(zhuǎn)速參數(shù) n?dm

[min-1 ? mm]

填充率

[軸承自由空間的百分比%]

旋轉(zhuǎn)外圈

< 100,000

至90

100,000 - 400,000

至50

> 400,000

1-30

 

潤(rùn)滑油

礦物油和合成油通常適用于滾動(dòng)軸承的潤(rùn)滑,礦物油是最常用的,這些必須至少滿足DIN 51517標(biāo)準(zhǔn)的要求。

合成油則比較少見,其通常用于特殊和極端的工作條件,如高溫。合成油是通過(guò)從礦物油中裂解碳?xì)浠衔?,在煉油廠中人工生產(chǎn)的,耗資巨大。因此,它們具有很高的純度。


基礎(chǔ)油及其典型性能:

基礎(chǔ)油 特點(diǎn) 工作溫度范圍 [°C]
下限 上限

礦物油(Min)

最常用的基礎(chǔ)油類型

只能在無(wú)法避免進(jìn)水的情況下有限地使用,水會(huì)以乳化液的形式結(jié)合在一起,因此有可能縮短使用壽命。

在不利的條件下,可能會(huì)出現(xiàn)固體殘留物(油碳),從而影響潤(rùn)滑效果。

-20

+120

聚α烯烴(PAO)

廣泛應(yīng)用的合成油類型

在潤(rùn)滑油中達(dá)到食品級(jí)

與礦物油相比,具有更好的抗氧化性

可與礦物油混用

-40

+150

聚乙二醇(PG)

與鋁接觸至關(guān)重要

多數(shù)情況下不可與礦物油、酯類和PAO混用

多數(shù)不溶于水

水分離能力差

-40

+150

酯類(E)

熱穩(wěn)定

可與PAO和礦物油混合使用

部分可生物降解

低揮發(fā)性

適用于高轉(zhuǎn)速參數(shù)和高溫

與水的反應(yīng)各不相同,可能發(fā)生皂化和酯分解

-60

+180

硅油(Si)

低負(fù)載能力(P/C≤0.03),抗磨損能力低

熱穩(wěn)定性高

極低的表面張力

鋼-鋼接觸趨于微動(dòng)

-60

+200

全氟聚醚(PFAE、PFPE)

不可與其他油類混用

抗氧化、防水

滾動(dòng)軸承必須不含碳?xì)浠衔?/p>

與礦物油相比非常昂貴

-30

+250

 

上文已提到過(guò)過(guò)粘度比(κ)。對(duì)于潤(rùn)滑油,目標(biāo)值為2~4。

高粘度油具有很高的流體摩擦力。在低溫和常溫下,供油和排油管路中可能會(huì)出現(xiàn)油滯留。

并非在每個(gè)應(yīng)用中都能達(dá)到所需的工作粘度,因?yàn)椋?/p>

  • 潤(rùn)滑油的選擇取決于其他機(jī)械部件

  • 循環(huán)潤(rùn)滑需要有足夠流動(dòng)的油

  • 無(wú)法在劇烈變化的工作條件下做出明確的選擇

在上述情況下,允許使用不同的粘度,如果潤(rùn)滑油中有適當(dāng)?shù)奶砑觿‥P添加劑),則也可以允許使用較低的粘度。否則,將會(huì)出現(xiàn)磨損跡象并縮短軸承使用壽命。

下表是根據(jù)潤(rùn)滑油的工作條件來(lái)進(jìn)行選型指導(dǎo)。不過(guò),仍然建議咨詢潤(rùn)滑劑供應(yīng)商。


潤(rùn)滑油選擇指南:

油品選擇標(biāo)準(zhǔn) 選擇的油品性能

正常情況:

油池溫度至100°C /循環(huán)油溫度至150°C

載荷比P/C < 0.1

轉(zhuǎn)速低于參考轉(zhuǎn)速

使用帶添加劑的非合金油,例如防腐或防老化

符合DIN 51502標(biāo)準(zhǔn)帶字母L

若無(wú)法實(shí)現(xiàn)建議粘度,則必須提供耐磨添加劑

高轉(zhuǎn)速參數(shù)

n?dm > 500,000 min-1 ? mm

低起泡傾向的氧化穩(wěn)定油

良好的粘度-溫度特性

建議使用合成油,如PAO和酯類

高載荷

P/C > 0.1

或者

工作粘度ν小于參考粘度ν1

使用含有高壓添加劑(EP添加劑)的油品

符合DIN 51502標(biāo)準(zhǔn)帶字母P

耐磨添加劑的適用性與溫度密切相關(guān)

高溫

除工作溫度限制外,還須注意粘度-溫度特性

油品的選擇取決于油品的性能

 

添加劑

添加劑通常針對(duì)各自的功能進(jìn)行優(yōu)化。它們代表了油品的“合金”,增強(qiáng)了油品的性能,例如:

  • 腐蝕保護(hù)

  • 氧化穩(wěn)定性

  • 耐磨損

或賦予“新的”不存在的性能,例如:

  • 中和能力

  • 分散能力

  • 乳化能力

潤(rùn)滑劑中添加劑及其作用:

添加劑類型 添加劑 任務(wù)

極壓添加劑

EP

改善壓力承載特性

通過(guò)形成保護(hù)層減少磨損

摩擦改進(jìn)劑

FM

混合摩擦和邊界摩擦的摩擦變化

抗磨劑

AW

通過(guò)混合摩擦減小輕微的粘著磨損

防腐劑

KI

保護(hù)金屬表面免受腐蝕

抑制劑

OI

延緩潤(rùn)滑油的氧化分解

膠粘劑

改善潤(rùn)滑劑對(duì)表面的粘附性

清潔劑和分散劑

改善潤(rùn)滑劑的污垢溶解性能和污垢攜帶性能

粘度指數(shù)改進(jìn)劑

改善粘度-溫度依賴性

抗泡劑

抑制起泡傾向

降凝劑

降低傾點(diǎn)

 

潤(rùn)滑脂和潤(rùn)滑油的混合性

潤(rùn)滑劑的混合具有很高的風(fēng)險(xiǎn)。一方面,某些潤(rùn)滑油和增稠劑是不兼容的。另一方面,只能在有限的范圍內(nèi)預(yù)估添加劑的作用和潤(rùn)滑劑混合物的性能。只有通過(guò)適當(dāng)?shù)臏y(cè)試才能得出兩種潤(rùn)滑劑在混合性和兼容性方面的具體結(jié)論。

請(qǐng)務(wù)必在混合前咨詢潤(rùn)滑劑供應(yīng)商,以確認(rèn)是否可以混合。

應(yīng)避免混合潤(rùn)滑脂。若混合是不可避免的,則混合的潤(rùn)滑劑必須遵守下列參數(shù):

  • 相同的基礎(chǔ)油

  • 匹配的增稠劑類型

  • 相似的基礎(chǔ)油粘度(不許超過(guò)一個(gè)ISO VG級(jí)別)

  • 相同的一致性等級(jí)(NLGI稠度等級(jí))

 

油品的相容性: *

  礦物油 PAO(聚α烯烴) 酯類油 PG 硅油 全氟聚醚
礦物油

通常允許相容

通常允許相容

通常允許相容

不允許相容

在個(gè)別情況下可相容,建議測(cè)試

不允許相容

PAO(聚α烯烴)

通常允許相容

通常允許相容

通常允許相容

不允許相容

在個(gè)別情況下可相容,建議測(cè)試

不允許相容

酯類油

通常允許相容

通常允許相容

通常允許相容

在個(gè)別情況下可相容,建議測(cè)試

不允許相容

不允許相容

PG

不允許相容

不允許相容

在個(gè)別情況下可相容,建議測(cè)試

通常允許相容

不允許相容

不允許相容

硅油

在個(gè)別情況下可相容,建議測(cè)試

在個(gè)別情況下可相容,建議測(cè)試

不允許相容

不允許相容

通常允許相容

不允許相容

全氟

不允許相容

不允許相容

不允許相容

不允許相容

不允許相容

通常允許相容

*來(lái)源:Oil Doc GmbH, Brannenburg

 

不同類型增稠劑的相容性:*

  鋰皂 復(fù)合鋰皂 復(fù)合鈉皂 復(fù)合鈣皂 復(fù)合鋁皂 復(fù)合鋇皂
鋰皂

通常允許相容

通常允許相容

不允許相容

通常允許相容

不允許相容

通常允許相容

復(fù)合鋰皂

通常允許相容

通常允許相容

在個(gè)別情況下可相容,建議測(cè)試

通常允許相容

在個(gè)別情況下可相容,建議測(cè)試

在個(gè)別情況下可相容,建議測(cè)試

復(fù)合鈉皂

不允許相容

在個(gè)別情況下可相容,建議測(cè)試

通常允許相容

在個(gè)別情況下可相容,建議測(cè)試

在個(gè)別情況下可相容,建議測(cè)試

在個(gè)別情況下可相容,建議測(cè)試

復(fù)合鈣皂

通常允許相容

通常允許相容

在個(gè)別情況下可相容,建議測(cè)試

通常允許相容

在個(gè)別情況下可相容,建議測(cè)試

在個(gè)別情況下可相容,建議測(cè)試

復(fù)合鋁皂

不允許相容

在個(gè)別情況下可相容,建議測(cè)試

在個(gè)別情況下可相容,建議測(cè)試

在個(gè)別情況下可相容,建議測(cè)試

通常允許相容

在個(gè)別情況下可相容,建議測(cè)試

復(fù)合鋇皂

通常允許相容

在個(gè)別情況下可相容,建議測(cè)試

在個(gè)別情況下可相容,建議測(cè)試

在個(gè)別情況下可相容,建議測(cè)試

在個(gè)別情況下可相容,建議測(cè)試

通常允許相容

*來(lái)源:Oil Doc GmbH, Brannenburg

 

若更換潤(rùn)滑脂類型,則必須將使用過(guò)潤(rùn)滑脂從軸承和軸承座中完全沖洗干凈。不相容的潤(rùn)滑脂混合會(huì)導(dǎo)致潤(rùn)滑劑硬化或潤(rùn)滑脂嚴(yán)重軟化,二者均可能導(dǎo)致滾動(dòng)軸承過(guò)早失效。