合理潤滑是保證滾動軸承可靠運行和延長壽命的關(guān)鍵因素。滾動軸承故障大多數(shù)直接或間接地與潤滑不當(dāng)有關(guān)。這其中又包括使用了不合適的潤滑劑、潤滑劑老化以及潤滑不足等。

滾動軸承發(fā)生故障的原因：①潤滑不足，②不合適的潤滑劑，③潤滑老化，④材料和生產(chǎn)的失敗，⑤軸承選擇錯誤，⑥二次傷害，⑦安裝失敗，⑧液體雜質(zhì)，⑨固體雜質(zhì)。

除了一些極端工作環(huán)境(例如高溫和輻射)中的滾動軸承使用潤滑油(例如礦物油和合成油)以外，大多數(shù)軸承制造商都是建議使用潤滑脂。本文主要分享滾動軸承潤滑脂的選擇。

挑選合適的潤滑脂

為滾動軸承挑選合適的潤滑脂時，通常需要考慮如下因素：軸承的類型、轉(zhuǎn)速、工作溫度和負荷，以及安裝位置、密封、沖擊和振動，以及考慮法規(guī)和環(huán)保的要求。

潤滑脂的特征從根本上取決于以下三方面：

1)基礎(chǔ)油類型&黏度

基礎(chǔ)油的黏度影響著潤滑膜的形成。最常見的基礎(chǔ)油是礦物油和合成油，前者是成本最低的基礎(chǔ)油，因為其生產(chǎn)過程與成本遠比合成油簡單低廉。而合成油有合成烴、合成酯、聚二醇、硅油、氟化油、磷酸酯、聚醚等等多個族群，分別具有不同的特性。

2)稠化劑

稠化劑是潤滑脂的重要組成部分，稠化劑分散在基礎(chǔ)油中并形成潤滑脂的結(jié)構(gòu)骨架，使基礎(chǔ)油被吸附和固定在結(jié)構(gòu)骨架中。潤滑脂的抗水性及耐熱性主要由稠化劑所決定。用于制備潤滑脂的稠化劑有兩大類：皂基稠化劑(即脂肪酸金屬鹽)和非皂基稠化劑(烴類、無機類和有機類)。

3)添加劑

所有的潤滑脂都含有添加劑。但有些添加劑是改善基礎(chǔ)油本身的性能(抗氧化劑，黏度調(diào)整劑，清凈劑等)，有些則是對軸承和金屬表面起作用(如抗磨添加劑，抗蝕劑，減摩劑)。

稠化劑和基礎(chǔ)油的成分將潤滑脂劃分為不同的類型，不同的稠度用nlgi稠度號表示。稠度代表潤滑脂的固態(tài)程度，原始的稠度數(shù)據(jù)是以金屬錐體置于一罐潤滑脂的表面，在25°c量測在5秒內(nèi)沉入的深度，稱為針入度或錐入度，數(shù)據(jù)為0.1 毫米 (例如：沉入25 毫米，則紀錄250)，公認的測試標準有din iso 2137，astm d 217。

由于針入度表現(xiàn)方式較為不便使用，國家潤滑脂協(xié)會(nlgi)制定了稠度號數(shù)系統(tǒng)(nlgi grade)，將稠度最高(針入度85-115)定為6號，稠度最低(針入度445-475)定為000號。號數(shù)愈高表示潤滑脂愈“硬”、“稠”。

滾動軸承適合nlgi 1、2或3號的潤滑脂。

影響潤滑脂選擇的因素

1)軸承類型

需要區(qū)分點接觸(滾珠軸承)和線接觸(滾針軸承和圓柱軸承)。

對于滾珠軸承而言，滾珠運動的接觸面積相對較小，通?；A(chǔ)油黏度iso vg 68到100的潤滑脂已經(jīng)足夠。

線接觸的滾動軸承則對潤滑脂有更高要求。不僅是因為接觸面需要更多的潤滑脂，而且還有滑動和摩擦。這不利于形成潤滑膜，從而容易導(dǎo)致磨損。應(yīng)該選擇更高基礎(chǔ)油黏度(iso vg 150到460或更高)的潤滑脂?？赡苓€需要添加抗磨添加劑，稠度號為nlgi 2。

2)速度

潤滑脂應(yīng)該同軸承的速度參數(shù)相搭配。而這主要取決于稠化劑以及基礎(chǔ)油的類型和所占比例。潤滑脂的速度參數(shù)不是一個材料參數(shù)，而是取決于軸承的類型和所需的最短運行時間。

通常來講，高轉(zhuǎn)速或者低啟動轉(zhuǎn)矩的滾動軸承需要選擇較高速度參數(shù)的潤滑脂。而低轉(zhuǎn)速的滾動軸承則推薦選擇較低速度參數(shù)的潤滑脂。

3)溫度

為了獲得好的潤滑效果以及較長的工作壽命，通常建議根據(jù)軸承在標準操作范圍時的溫度來選擇潤滑脂。而潤滑脂的工作溫度范圍及高溫下的穩(wěn)定性取決于稠化劑和基礎(chǔ)油的類型以及所占比例、生產(chǎn)質(zhì)量和生產(chǎn)工藝。

其它需要考慮的因素包括最高適用溫度、滴點(潤滑脂在規(guī)定條件下加熱，達到一定的流動性的溫度，稱為滴點)，以及最低適用溫度。

4)負荷

由于潤滑脂錐入度的大小關(guān)系到使用時所能承受的負荷，負荷大的要選用錐入度小(稠度較大)的潤滑脂;如果既承受重負荷又承受沖擊負荷，應(yīng)選用含有極壓添加劑的潤滑脂，如含有二硫化鉬的潤滑脂。

5)環(huán)境潮濕度

如果工作環(huán)境比較潮濕，水汽容易入侵軸承。如果溫度驟冷驟熱，水也容易凝結(jié)。當(dāng)軸承或者外殼上有大的空穴時，這個問題尤為突出。

水可能會對潤滑脂或者軸承造成嚴重的傷害，通常由老化、水解、潤滑膜失效和腐蝕造成。復(fù)合鋇基和復(fù)合鈣基潤滑脂能夠提供良好的防水性能，這在實踐中已經(jīng)通過認證。潤滑脂的防腐蝕效果也受添加劑影響。

6)振蕩、沖擊和振動

振蕩負荷能對潤滑脂中稠化劑的結(jié)構(gòu)產(chǎn)生很大的影響。如果潤滑脂的機械穩(wěn)定性不高，潤滑效果會受到影響。從而導(dǎo)致軟化、脫油、或者潤滑脂硬化，使得潤滑能力降低。因此建議選擇機械穩(wěn)定性經(jīng)過相應(yīng)測試的潤滑脂。

7)密封

如果有硬質(zhì)雜質(zhì)微粒滲入軸承，不僅會導(dǎo)致噪音增加，而且產(chǎn)生磨損。軸承的適當(dāng)密封可以防止這種情況的發(fā)生。而潤滑脂可以通過在密封上添加一層保護來加強密封效果。在這種情況下，應(yīng)該選擇更為牢固的潤滑脂類型。

8)安裝位置與相鄰部件

即使旋轉(zhuǎn)軸是垂直的或傾斜的，潤滑劑也必須保持在潤滑點。除了適當(dāng)?shù)拿芊猓x擇更粘稠的潤滑脂也可以防止它流走。如果有多個潤滑點的位置彼此靠近，潤滑脂之間可能發(fā)生意外接觸。因此必須注意潤滑脂彼此之間的相容性。然而，在可能的情況時，最佳解決方案是僅使用一種潤滑脂，它也應(yīng)與密封材料相容。

9)法規(guī)和環(huán)保

不同的工業(yè)部門，選擇油脂時還應(yīng)該考慮法律和環(huán)境因素。例如在食品加工行業(yè)，指定使用具有相關(guān)授權(quán)的潤滑脂。具體可參照一項全球標準nsf(美國國家衛(wèi)生基金會)認證的h1或者h2級別。

h1級食品級潤滑劑，是使用于食品生產(chǎn)、制作、包裝、處理、運輸、貯存等機器設(shè)備中，具有偶然與食品接觸的機會，但安全無害的潤滑劑。這意味著潤滑脂必須是無毒的、可以迅速生物降解、在氣味和味道上是中性的。這樣的潤滑劑通常由復(fù)合鋁基、聚α烯烴或藥用白油作基礎(chǔ)油組成。

h2級潤滑劑是用于食品生產(chǎn)中不與食品接觸的潤滑劑，可用于設(shè)備與部件的潤滑或防銹膜等，這些部件不可和食品接觸。

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