軸承潤滑脂使用溫度的“交通燈”概念

軸承潤滑脂使用溫度的“交通燈”概念

  所有潤滑脂產(chǎn)品在設計時(shí)都考慮到工作溫度的范圍，如果溫度太高，潤滑脂將會(huì )軟化變稀而喪失稠度和/或發(fā)生劇烈的氧化；如果溫度太低，將導致軸承的啟動(dòng)轉矩非常高和/或潤滑脂分油很低，這可以用交通燈概念的圖1和圖2來(lái)說(shuō)明。低溫極限(low temperature limit ，LTL)是潤滑脂能夠使軸承毫無(wú)困難地啟動(dòng)時(shí)的最低溫度；高溫極限(high temperature limit ， HTL)是由潤滑脂稠化劑決定的，對于皂基潤滑脂來(lái)說(shuō)，是由潤滑脂的滴點(diǎn)決定。滴點(diǎn)溫度表明，溫度高于滴點(diǎn)時(shí)潤滑脂的稠度損失是不可逆的，潤滑脂將變?yōu)橐后w。不建議潤滑脂在低溫極限和高溫極限之外工作（圖1和圖2）.

圖1  交通燈概念

圖2 球軸承和滾子軸承的溫度與潤滑脂壽命的關(guān)系，球軸承在低溫下有較長(cháng)的壽命（來(lái)源：SKF）

  在低溫性能極限(temperature performance limit，LTPL)和高溫性能極限(high temperature performance limit，HTPL)之間的溫度范圍，潤滑脂能可靠地發(fā)揮其性能特點(diǎn)，主要體現在油膜形成能力、分油性能、氧化速率以及流變性等?；A油黏度、潤滑脂表觀(guān)黏度、氧化以及其他潤滑脂性能表現出“Arhenius”行為。即潤滑脂的性能與溫度或多或少地成指數關(guān)系。因此在綠色的溫度區域，潤滑脂壽命也表現出“阿倫尼烏斯”行為，那么在綠色溫度區域就可以合理地預測潤滑脂壽命。在高溫性能極限溫度( HTPL)與高溫極限( HTL)之間的黃色溫度區域內運行，潤滑脂壽命會(huì )非常短。低溫區域也存在著(zhù)黃色溫度區域。

  極限臨界溫度的確定是通過(guò)潤滑脂的試驗來(lái)測定。高溫極限由潤滑脂的滴點(diǎn)決定，低溫極限由潤滑脂的低溫轉矩和分油性能確定。綠色區域可通過(guò)潤滑脂壽命試驗確定，邊界溫度(LTPL和HTPL)由出現明顯Arhenius行為變化的臨界點(diǎn)來(lái)確定。McCusker建議，選擇最高工作溫度的準則是不得高于滴點(diǎn)以下55 ℃。標準潤滑脂的指導原則如圖3所示，但無(wú)論如何，都強烈建議要遵循潤滑脂產(chǎn)品具體的技術(shù)規范和使用說(shuō)明。大多數軸承制造商都在他們的產(chǎn)品目錄中對具體的軸承潤滑脂的溫度范圍進(jìn)行了規定。

圖3  Smith和Wilson提出的潤滑脂壽命是溫度的函數以及標準潤滑脂的溫度范圍

  顯然，也可以用其他方法來(lái)確定潤滑脂的使用溫度，如分油、流變性和抗氧化能力的測量結果等。

 好書(shū)推薦

 作者Piet M.lugt博士是具有深厚的摩擦化學(xué)背景和軸承設計科學(xué)家，是全球最大軸承企業(yè)SKF工程研究中心的資深專(zhuān)家。著(zhù)作中索引了640篇公開(kāi)發(fā)表的軸承潤滑脂文獻，幾乎涵蓋2013年以前全球所有該領(lǐng)域的研究成果，對軸承潤滑脂的潤滑技術(shù)傳播有劃時(shí)代的意義。

 軸研所公眾號           軸承雜志社公眾號