轴承的润滑
轴承润滑的目的是使套圈和滚动体表面形成一层薄薄的油膜,防止金属直接接触,以此来避免磨损和轴承寿命的缩短。
此外轴承润滑剂减少了轴承运转中的噪音和摩擦,提高了运转特性,另外还有保护磨损和消散热量的功能。常用的润滑剂包括润滑油和润滑脂,应根据不同的应用和不同的环境,选择正确的润滑剂,实现轴承性能的最优化。
脂润滑
脂类润滑比油类润滑剂更易使用,因为粘度的缘故,油脂更耐久且只需要简单的密封设备。油脂很难被改变,因为通常的做法是将油脂压入装置,使新油脂挤出旧油脂。一般来说,低粘度的基油的油脂更适合低温和高速运转,而高粘度基油的油脂适合重载荷。
油润滑
油润滑更适合在高速高温的条件下采用,它能有效地带走轴承运行中的热量。
油的粘度决定了油润滑的效果。粘度太低则油膜形成不充分,粘度过高则粘性阻力增大,温升增大。一般,旋转速度越大,润滑油粘度越低,载荷越大,润滑油粘度越高。
2.1润滑脂成分
润滑脂的基本组分是基础油、稠化剂和添加剂。
基油
在润滑脂中基油的质量分数占75~96%,其性能主要取决于基油的性质,特别是低温流动性和高温时的使用寿命与基油密切相关。通常低粘度基油的润滑脂适用于低温和低载荷, 在润滑脂具有高粘度基油时,适于高温高载荷。润滑脂采用的基油有矿物油和合成油两类。最常用的合成基础油有:脂类油、合成茎油、全氟聚醚、硅油和聚苯醚等。
增稠剂
稠化剂一般稠化剂的质量分数占4~20%,它的作用是浮悬基础油、减少基础油的流动性,提高油与摩擦表面的附着力。增稠剂有两种类型:金属皂基和非金属皂基。润滑脂的临界使用温度,机械稳定性,耐水性等性能主要有增稠剂决定,例如钠皂基与水会起反应并形成一种乳胶,不能应用于高温度大气中旋转地轴承。
添加剂
在润滑脂中基油的质量分数占0~5%,用添加剂来改善润滑脂的使用性能和寿命,按功能可以分为:增粘剂(强粘附性)、抗氧化剂、极压剂、缓蚀剂等。
2.2 转动扭矩,油脂特性和填充量
油脂的特性(粘度,针入度等)和油脂填充量会影响轴承的转动扭矩,从而进一步影响旋转速度及导致温升。
一般来说,润滑剂的填充量增加,旋转力矩增加,就会导致温升和速度起伏。对于同样的油脂填充量,粘度越高,转动扭矩相对越大。
下表列出了由于转动扭矩增大而出现的一些问题。
类型 | 描述 | 原因 | 针对措施 |
温升 | 轴承温度越来越高 | 轴承旋转引起润滑剂过分搅动,产生剪切效应,导致温度升高。 | 减少润滑剂填充量 改变润滑槽类型 |
达不到速度要求 | 有时电机不能达到设计时速 | 油脂过多 | 选择软性润滑剂 |
电力消耗过度 | 电机或引擎比预计更耗电 | 油脂过多,高工作针入度的润滑剂也会导致这个问题 | 减少油脂填充量 更换油脂类型 |
超过正常工作电流 | 电机运行时工作电流过高 | 油脂填充量 软性搅动油脂的工作针度 | 选择软搅动类型的油脂 减少油脂填充量 |
速度波动 | 轴承旋转速度加快时,速度波动开始出现 | 油脂涌进滚动体旋转滚道 | 减少油脂填充量 使用沟槽型油脂 使用软度等高的油脂 |
注:针入度是一种说明润滑脂紧密度的度量,测量装置时一个特定重量和形状的锥体,针入度就是渗透该锥体的深度(单位是1/10mm).
NLGL型号 | ASTM工作针入度 | 油脂有不同生产商的代号区分。代号250和300钙基脂,纤维脂一般用针入度(25C),大多数多用途油脂采用NLGL型号,诸如0、1、2. |
0 | 355~385 | |
1 | 310~340 | |
2 | 265~295 | |
3 | 220~250 | |
4 | 175~205 | |
5 | 130~160 | |
5 | 85~115 |
2.3油脂的品牌及特性
同样成分的油脂,不同的品牌可能具有不同的性能。在某一具体应用中,MEGE可以提供上百种油脂, 下表是MEGE常用类型。
MEGE常用油脂特性表