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润滑脂在轴承中的润滑作用

   2018-10-18 50
核心提示:  润滑油润滑脂在轴承中的润滑作用赵维鹏,张君。谭海港。董玲梁会芳中国石化长城润滑油集团公司,北京0085脂方式相关的重要指

  润滑油润滑脂在轴承中的润滑作用赵维鹏,张君。谭海港。董玲梁会芳中国石化长城润滑油集团公司,北京0085脂方式相关的重要指标,润滑脂结构特性决定于皂纤维强度皂纤维之间的相互作用。相似粘度指标在不同剪切速度下决定润滑脂的使用性能,用户可以根据轴承类型使用环境等正确选择和使用润滑脂确定润滑脂的填充量,润滑油和润滑脂是常用的润滑材料,润滑脂主要用于轴承的润滑。从润滑机理来看油和脂是样的,没有差异。由于润滑脂具有些独特的流变性质稠度和触变性,在外力作用下润滑脂产生变形和流动。当轴承运转,润滑脂成为粘度接近基础油的流体而起润滑作用,除去外力或轴承停止运转时又成为半固体,保持在轴承中和润滑面上不会流失。因此使用润滑脂时,轴承的密封和润滑系统可以简化,机械可以做得更小以更轻些。

  近1来,润沿船流变7的研宄有了似人进展,这些研。开始就1哏于集润滑系统的发展,似是在般的润滑脂用户中至今对润滑脂和润滑油在流变性质上的差异仍然不受重视。因此,不少习以为常的选择和使用方法似是而非,实际上是不正确的。

  1润滑脂的结构和稠度润滑脂主要是由基础油和稠化剂所组成。为了改进产品的某些忭能,往往还加有适当的添加剂锂基润滑脂己被广泛使用,它的稠化剂是锂皂,锂皂对基础油的溶解度较小,经过制脂工艺后,锂阜呈纤维状的胶束而存在,俗称皂纤维。由皂纤维互相交错搭成维的骨架,将基础油保持其中,形成具有定强役的结构分故体,基础油是可以流动的连续相相似抛绵成沙的水分。

  皇纤维的形状大小和皂纤维之间的作用九决定了润滑脂的流变性,皂纤维的长度般在,之间,长度与直径之比值为10100.皂纤维的长度与直径之比值越大,稠度愈大。

  而在剪切作用下,皂纤维的结构骨架逐渐变形和互解,皂纤维倾向于沿着剪切力的方向定向排列,停止剪切,结构骨架又逐渐恢复。润滑脂,变稠。

  胶体体系这种山稠变稀再由稀变稠的现象,称为触变性。但是润滑脂的触变性是不完令的,在强烈的剪切作用下,由于部分皂纤维己被剪断,要完全恢复到原来的稠度,般是不可能的。

  润滑脂触变性的大小,决定于皂纤维的强度阜纤维相互之间的作用,由于制脂的原料不同也会有差异。

  润滑脂具有结构分散体系所显的系列复杂1的简单的力学模型来描述,在较小的外力作用下,弹簧1产生弹性变形;弹簧2也开始变形;但受粘壶1的制约,需段时间才能达到平衡;呃当外力超过滑块的摩擦力时,产生不可逆的塑性变形;冬于拉动粘壶而产生流动。

  综观外力小时,润滑脂的流变性质主要现为弹性粘弹性和塑性。这是皂纤维的骨架结构在起作用。随着剪力的,大,结构逐渐瓦解,粘性增强,并终于占主导地位。

  习惯上,润滑脂的稠度是用锥入度来衡量,而锥入度和稠度的含义,正好是相反的。

  在规定的测定条件下,58时间内,规定重量和形状的圆锥体沉入润滑脂的深度,以1为单位,称为锥入度。锥入度愈小,稠度愈大,锥入度愈人,稠度愈小。

  石油学院石油加工专业,现从事润滑脂的生产科研技术管理工作,己发论文多篇。

  还苕,愚怒3,油命邮画。1蛛比著毗润滑油基硇油剪力当剪乃小厂降伏值乃时,基本上不流动,煎速等零;剪力超过1始流动,但剪速与剪力不足打线关系,其比值打叫做相似粘度或结构粘度,是剪速和剪力的函数,可近似地用汾止,的公式润滑脂的在0.10.2之间。实际上式是将润滑脂的相似粘度分为两部分来考虑代牛顿流体部分的粘度,即剪速无限大时的粘度,1代非牛顿流体部分的粘度,剪速愈小这项所起的作用愈大。

  只有当剪力进步,大,剪速才逐渐与剪力呈直线关系。将直线部分延长,与横坐标相关于4,这时可以求得个固定的粘度。

  用4来比较润滑油和润滑脂的流动特性,可能更容易理解些。润滑油的粘度与剪力无关,始终是个常数。润滑脂则不然,在较小的剪力下,相似粘度接近无限大;剪力超过降状值,相似粘度急剧下降,其后终于稳定在接近基础油粘度的水平,即塑性粘度,实际上,锥入度包含了1描述的所有力因素,而总的来看,与塑性的相关性较大,如,诚和01测得的锥入度与降伏值的关系2.

  在石油产品规格中,根据锥入度的大小,将润滑脂分为各种牌号,1.

  牌号锥入度250牌号锥入度251从实际的角度来看,锥入度是个与润滑脂在润滑部位的保持能力和密封性以及润滑脂的输送和加脂方式有关的逭要指标2润滑脂的相似粘度粘度是润滑油最基本的性质。在流体润滑或弹性流体润滑理论中,粘度是与形成油膜有关的唯参数。润滑油的牌号首先要根据粘度来划分,就是这个道理。

  润滑脂不是牛顿流体,它的流动性质比较复杂,而2时间和经历的影响,般1以近似地用3的,性流动描述。

  同稠度差+衫,润滑脂在低剪,下的相似粘度如81加或5以,4曾提过个简单的换算公式度;7是锥入度。

  低剪速下的相似粘度是决定润滑脂在管中的输送性能的屯要指抓,在高剪速下,由于皂纤维的骨架结构己经彻底破坏,因此,塑性粘度的大小与稠度无关,而主要取决于基础油的粘度金属皂的浓度以及基础油和金屈皂之间的作用力。

  在流体和弹性流体润滑理论中,通常是将润泔脂近似地作为宾汉塑性流体来处理,塑性粘度是决定润滑性能的基本参数,并考虑在润滑脂膜中剪力小厂的地友要产不流动的芯部。3润滑脂在轴承中的润滑31润滑脂的润滑机理润滑脂的润滑机理和润滑油基本上是样的,在流体润滑或弹性流体润滑领域内,润滑脂的塑性粘度是决定润滑性能的基本参数,而塑性粘度又在很大程度1决定厂坫础汕的粘度。闪此,站础油粘度就成为决定润滑性能的主要参数。换句话说,润滑脂中基础汕的粘度要根据轴承的工作条件来选择。

  同润滑油样,轴承的工作温度高转速低或负荷小时,选用低粘度的基础油。

  以看出,对轴承温度和润滑寿命,有个最适当的基础油粘度。小于最适当粘度,由于抗负荷能力不温度高润滑寿命短。大于最适当粘度时,由于内摩擦时大,也使轴承转矩增大温度升高,润泔寿命缩短。

  由于润滑脂的润滑性能主要决定于基础油的粘度,因此在润滑脂产品目录中应注明基础油的粘度,以便于用户选择。为了满足各种润滑条件的要求。从低粘度仪汕到高粘度汽缸油,都将,能作为基础油应用于润滑脂的生产。

  必须注意,润滑脂的稠度并不直接反映它的润滑性能。不能将润滑脂的稠度同润滑油的粘度浪为谈。轴承的温度高转速低负荷大时用稠度大滑脂等,这类概念是不确切的。

  润滑脂的耐温性能决定于基础油和稠化剂的热稳定以及两者所决定的润泔脂的相状态,哜础油合适的情况下,基本上是决定于稠化剂的种类。

  般来说,钙基润滑脂的最高使用温度约600,钠基润滑脂约,夯,蠡,急2,L岣叱矶,对改进润滑脂耐温性能的作用不大。在低温下,当然应尽1能仲用低稠度润滑脂,似是,更重要的还是基础油的低温粘度要小,凝点要低。

  对高速滚动轴承来说,润滑脂的机械安定性和卞面将要谈到的成渠性非常重要,为了补充润滑脂般推荐选用稠度较大的3号润滑脂,而不是稠度较小的润滑脂。与此相反,为了降低轴承的转矩尤其是启动转矩,对般转速不太高的轴承来说,倒是尽可能选用低稠度润滑脂为宜。

  润滑脂的塑性粘度总是大于基础油的粘度,而润滑脂膜具有明显的弹性,因此它的抗负荷能力大十基础油。只要基础油的粘度适自。润滑脂的抗负荷能力圮没有问的。在边界润滑或极压润滑条件厂主要是依靠添力口剂来提高抗磨性和极压性能,满足润滑条件的要求。

  3.2润滑脂在轴承中的运动情况为了正确的使用润滑脂,必须知道润滑脂在轴承中的运动情况。

  填充在滚动轴承里的润滑脂的运动,随着轴承在般情况下轴承里的润滑脂填充量,总是超过了直接参与润滑脂的实际需要量,在轴承运转的初期阶段,大部分润滑脂很快不到就被挤出滚道,而堆积在保持架和轴承护盖的空腔之中。

  足,不。成充分的润滑脂晚师轴承的转矩大31并在滚动腿多余润滑脂的阻力,轴承温度很快上升。虽然大部分多余的润滑脂在运转初期即被挤出,而且挤在滚道附近的润滑脂也仍有可能被转动着的滚动体带进滚道之间,这些润滑脂在随着轴承转动体循环的同时,1沾续少量出。这时轴承温戊仍然继纯上升,可称为润滑脂的走合阶段,根据轴承结构中润滑脂质量填充量等因素,这段时间可能持续十几分钟,甚至几小时。

  当多余的润滑脂完全被排出之后,剩下的少量润滑脂在滚动体滚道保持架的相互接触面上,籍尖劈作用形成薄薄层润滑脂膜,从而进入轴承的正常运转阶段。这时温度逐渐下降并达到平衡状态。也就是说,长期的润滑作用主要是依靠这层润滑膜来承担63.此外,在轴承的长期运转过杓,滚动体和滚道近,的轮廓上以及保持架的润滑脂要萎缩而分出部分基础油,溜进滚道之间后,对润滑也有定的补充作用。

  视为正常,如果接近界限温度,需要找出原因。出现曲线3的情况,无疑要停下来拆检。除机构和装配七的原因之外,是由于润滑脂而产生的启动温升异常,常的有以下3种情况由承内部缺少润滑脂,金属面之间产生了干摩擦②由于润滑脂质量不好,不能在滚动体周围形成轮廓,产生涡流现象,润滑脂填充量过多61.实际上绝大多数润滑事故,不是由于润滑脂过少,而是由于润滑脂过多造成的。

  时间各种不同的润滑脂在轴承中形成轮廓的能力是不样的,定要形成的轮廓比较挺拔,走合时间短,在长期的运转中轴承温度低,而且平稳,这才是种比较理想的润滑脂,所以对润滑脂的成渠性尤其重要。

  另外,有些所谓涡流型润滑脂则不然,不易形成轮廓,即使形成轮廓也容易塌陷,这时,反复回到轨道里的多余润滑脂民期处亍波,烈搅拌的状况产生噪音,润滑脂也容易变质和流失。

  在启动时测量轴承的温升时,有可能判断出轴承内部润滑脂的运动情况。7是3个轴承温升的例。7中,曲线1是个比较正常的状态,即经过短时间走合,温度下降,并且平衡在个较低的水4润滑脂在轴承中的填充量当我们知道了润滑脂在轴承中的运动过程之后,自然就会得出个结论轴承中的润滑脂不宜过多。润滑脂多了不但浪费,而且是有害的。轴承的转速愈高,危害性愈大。

  润滑脂填充量愈多,摩擦转矩愈大。同样的填充量,密封式轴承的摩擦转矩大于开放式轴承。润滑脂填充量相当于轴承内部空间容积的60以后,摩擦转矩不再明显增大。这是由于,不但开放式轴承中的润泔脂大部分已被挤出,即仲密封式轴承中的润滑脂也已漏失的缘故。

  随润滑脂填充量的增加,轴承温升直线提高。同样的填充量,密封式轴承的温升又高于开放式轴承= 8的密封滚动轴承,用锂基润滑脂润滑,在2836002和4径向负荷的条件下,运转1.5后,测定润滑脂填充量与漏失量的关系。结果明,润滑脂填充量最大容脂量的23,就有漏失的可能。而且负荷愈大,漏失量愈多。

  般认为,密封式滚动轴承的润滑脂填充量,最多不得超过内部空间的5,左右。5和脑,出3的试验明,滚动轴承以2,30最为适宜。

  综上所述,润滑脂的结构决定产品的使用性能。

 

 
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