润滑脂的选用

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润滑脂的选择因素

润滑脂的品种、牌号很多,性能各不相同,而且同一种润滑脂的各种性能又是是相互联系的,有的性能甚至是相互制约的,所以,选择润滑脂时,要对设备的各种工况条件考察仔细,再选综合性能可以满足设备要求的产品,这样,才能达到润滑、维护设备的目的。

为了使机械部件良好地润滑,合理地选用润滑脂是相当重要的,因此选用润滑脂须考虑如下几个因素:

操作温度因素:确定润滑脂的高温、低温性能(滴点、相似粘度、表观粘度、基础油闪点、固体添料)

操作方法因素:是否集中润滑,确定润滑脂的稠度和流动性能(工作锥入度、相似粘度、表观粘度、流动压力、机械安定性)

环境介质因素:确定润滑脂的抗水性、耐酸碱性、耐化学介质等(水淋、加水剪切)

使用周期因素:确定润滑脂的抗氧化性和长寿命的特性(氧化安定性)转速因素:确定润滑脂的基础油粘度、机械安定性、稠度等

负荷因素:确定润滑脂的极压和抗磨性能(PD、PB、Timken OK值)设备因素:根据摩擦副的特征确定润滑脂的稠度、基础油粘度和耐负荷能力等

环境因素:确定润滑脂的耐高真空和耐辐射性能

其他因素:确定润滑脂的密封、降振、防腐蚀性以及是否对人身健康造成危害等。

上述因素中,其主要因素是工作环境条件、温度、运转速度和承

受的负荷等四个方面。它们对润滑脂在使用中的影响较大。选用润滑脂最主要的目的是能长期使用,保证设备正常地润滑。

(1)温度

轴承或摩擦部位的温度条件及变化的幅度对润滑脂的润滑作用和使用寿命有明显地影响。

润滑脂是一个胶体分散体系,它的可塑性和相似粘度都随温度而变化。当温度升高时,润滑脂的基础油会蒸发、氧化变质,润滑脂的胶体结构也会变化而加速分油。当温度达到润滑脂稠化剂的熔点或稠化剂纤维骨架维系基础油的临界点时,则胶体结构完全破坏,润滑脂不能继续使用。如果温度变化幅度大且温度变化频繁,则其凝胶萎缩分油现象将会更为严重。一般讲,润滑脂高温失效的主要原因都是由于凝胶萎缩和基础油的蒸发而造成的。当基础油损失达到50%~60%时,润滑脂即丧失了润滑能力。

一般情况下,温度越高,润滑脂的使用寿命就越短。大部分润滑脂的使用温度与寿命的关系是:当轴承温度达到一定值后每升高10℃~15℃润滑脂的寿命下降l/2。

图1 润滑脂的使用寿命与轴承转速和温度的关系在高温润滑部位,要考虑选用抗氧化性能好、热蒸发损失小、滴点高的润滑脂;在低温下使用的润滑脂,要有低的启动阻力,相似粘度要小,这类润滑脂的基础油大多用合成润滑油,如酯类油、硅油、合成烃油等,它们都有良好的低温性能。

(2)速度

润滑脂的相似粘度不仅随温度而变化,而且也随着剪切速度而改变。因此,润滑脂状态和润滑作用对润滑部件的运转速度较为敏感。运转速度越快,润滑脂所受的剪切应力就越大,稠化剂形成的润滑脂纤维骨架受到破坏作用也越大。因此,使用寿命会缩短。在温度负荷条件相同时,速度是影响润滑脂应用的主要因素。

轴承的转速与润滑脂的寿命的关系,如图1所示,图中示出了温度的影响,也示出了在额定最高转速(100%),与相当于额定转速的75%、50%、25%作比较,在相同试验温度下,润滑脂的寿命明显地

变化。

通常用速度因数dn值表示润滑剂适用的限度(d一轴承内径,mm;n一轴承内外座圈的相对转速,r/min),一般润滑脂只适用于dn≤30×104时的润滑。

在轴承中的润滑脂,因dn值增大,漏失量也增大,例如将润滑脂装入211轴承中运转2h温度27℃,当速度为100r/min时,轴承中残留的润滑脂量为45%,当速度达到3000r/min时,脂的残留量为17%,速度为5000r/min时,残留量为12%。

(3)负荷

轴承上的负荷有径向和轴向两种。对于重负荷机械在使用润滑脂时,应选用基础油粘度较高,稠化剂含量高的润滑脂。稠度大的润滑脂可以承受较高负荷,或选用有极压添加剂或填料(二硫化钼、石墨)的润滑脂。对中、低负荷的机械,应选用1号或2号稠度的短纤维润滑脂,基础油以中等粘度为宜。

(4)环境条件

环境条件是指润滑部位的工作环境和所接触的介质,如空气的湿度、尘埃、是否有腐蚀性介质等。在潮湿环境或水接触的情况下,要选用抗水性好的润滑脂如钙基、锂基、复合钙基、复合锂基润滑脂等。条件苛刻时,应选用加有防锈剂的润滑脂。处于有强烈化学作用的介质环境的润滑部件,应选用抗化学介质的合成润滑脂,如氟碳润滑脂等。