脂潤滑軸承的低溫和高溫環境分析

脂潤滑通常適用于軸承工作溫度低于潤滑脂極限溫度的中低速應用場合。沒有一種抗摩軸承潤滑脂能夠適合所有應用。每種潤滑脂只具備有限的性能和特性。潤滑脂由基油、增稠劑和添加劑組成。軸承潤滑脂通常包含利用某種金屬皂增稠的石油基油。近年來,合成基油中加入了有機和無機增稠劑。表26總結了典型潤滑脂的成分。表 26. 潤滑脂的成分基油增稠劑添加劑潤滑脂礦物油合成烴酯類物質全氟化油硅酮鋰基、鋁基、鋇基、鈣基及復合皂無皂物(無機)微粒凝膠(粘土)、碳黑、硅膠、PTFE無皂基(有機)聚脲化合物防銹劑染料粘性劑金屬鈍化劑抗氧化劑抗磨極壓添加劑鈣基和鋁基潤滑脂具有優異的耐水性,適用于需要防止水分侵入的工業應用場合。鋰基潤滑脂具有多種用途,適用于工業應用場合和輪端軸承。

  合成基油,比如酯、有機酯和硅酮,當它們和常用的增稠劑和添加劑一起使用時,最高工作溫度通常要高于以石油為基油的最高工作溫度。合成潤滑脂的工作溫度范圍可以從-73°C 到 288°C ?! ∠旅媸桥c石油基油一起常用的增稠劑的一般特征。表 27. 與石油基油一起使用的增稠劑的一般特征增稠劑典型滴點最高溫度耐水性將表 27 中的增稠劑與合成烴或酯類基油配合使用,可以將最高工作溫度提高大約 10°C 。

°C °F °C °F

鋰基193 380 121 250 良好

復合鋰基260+ 500+ 149 300 良好

復合鋁基249 480 149 300 優異

磺酸鈣299 570 177 350 優異

聚脲260 500 149 300 良好

  將聚脲用作增稠劑是潤滑領域 30 多年來最重大的一個進展。聚脲潤滑脂在多種軸承應用場合中都表現出了優異的性能,并在短時間內,已成為被人們所認可的球軸承預潤滑劑。低溫在低溫條件下,脂潤滑軸承的起動扭矩的大小非常重要。有些潤滑脂只有在軸承運轉時才能正常發揮作用,而對于軸承的起動卻會造成過大的阻力。在某些小型的機器中,當溫度極低時可能會無法起動。在這樣的工作環境中,要求潤滑脂要具有低溫起動的特性。如果工作溫度范圍較寬,合成潤滑脂具有明顯的優勢。該潤滑脂可以在-73°C的低溫下仍舊使起動和運轉扭矩很小。在某些情況下,這些潤滑脂在這方面會比潤滑油表現得更出色。關于潤滑脂重要的一點是,起動扭矩未必是潤滑脂稠度或綜合性能的函數。起動扭矩更像是特定潤滑脂個別性能的一個函數,要憑使用經驗來確定。

  高溫:現代潤滑脂的高溫極限通常是基油的熱穩定性和抗氧化性以及氧化抑制劑的有效性的綜合函數。潤滑脂的溫度范圍是由潤滑脂增稠劑的滴點和基油的成分決定的。表 28 顯示了各種基油條件下潤滑脂的溫度范圍。經過多年油脂潤滑軸承的試驗,其經驗方法表明:溫度每升高10°C,潤滑脂使用壽命將減半。例如,如果某個潤滑脂在 90°C溫度下的使用壽命是 2000小時,當溫度升高到100°C之后,使用壽命大約降至1000小時。反過來說,將溫度降到 80°C 之后,使用壽命預計可以達到 4000 小時。


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