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啤嶺機電設備（上海）有限公司
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淺談滾動軸承的使用壽命和潤滑劑的關系

2013-12-10

　　摘　要：本文從滾動軸承的失效原因及其影響因素出發，結合實例論述了不同潤滑劑對滾動軸承壽命的影響，討論了滾動軸承的潤滑方式及狀況，指出了凡是既可以采用潤滑油潤滑又可以采用潤滑脂潤滑的部位潤滑油優于潤滑脂這一觀點。 
　　一、前言
　　隨著工業的不斷發展，滾動軸承以其獨有的特性越來越廣泛地被應用到各行業、各部門。以我廠為例，大約有80%以上的設備采用滾動軸承，滾動軸承使用壽命的長短直接影響著設備的長期安全運轉和技術性能的發揮。從宏觀上講，直接影響著社會經濟的發展。因此，認真研究和探討滾動軸承的損壞原因和預防措施，努力提高和延長滾動軸承的使用壽命是我們目前急待解決的課題。 
　　二、滾動軸承的失效原因及其影響因素分析
　　影響滾動軸承使用壽命的原因很多。例如：滾動軸承的制造精度、選用材質、裝配技術水平，設備的震動情況，潤滑劑的選用是否合理得當等因素能都影響滾動軸承的使用壽命。其中滾動軸承的潤滑狀況是否良好，是影響其使用壽命的諸多因素中不可忽視的重要因素之一。因此認真研究和合理選擇潤滑劑，對延長滾動軸承的使用壽命，減少檢修次數，降低檢修費用，提高設備運轉率，促進生產的發展，提高企業的經濟效益有著重要的意義。
　　我們常用的滾動軸承一般都是由滾動體、內圈、外圈與保持架四部分組成。當內圈或外圈轉動時，滾動體就會沿著滾道既做自轉又做公轉運動，而保持架則隨著滾動體的公轉而做圓周運動。軸承在運動中，盡管主要是承受滾動摩擦，但在某些部位仍存在一定的滑動摩擦，如滾動體與滾道間，滾動體與保持架內壁間、內外圈與保持架間?；瑒幽Σ链嬖诘闹饕颍阂环矫媸怯捎跐L動軸承某些部位本身所固有的，另一方面是由于形變所造成的。如滾體與座圈我們都知道，二者皆為彈性剛體，它們的接觸處在受載后，勢必要產生彈性變形，從而使點接觸或者線接觸變成了面接觸，結果出現了局部滑動?；瑒幽Σ猎诟咚僦剌d的情況下就會相應地增加。Z終導致滾動軸承損壞和報廢。
　　由此可看出其影響因素，主要是滑動摩擦力的大小，由摩擦力和壓力的關系：F=μP（μ—摩擦系數）可知，當負荷P一定時，摩擦系數與摩擦力成正比，摩擦系數越大，軸承損壞的越快。可見，如何降低摩擦系數，是延長軸承使用壽命的關鍵。試驗表明，在鋼對鋼的摩擦面，當表面潔凈但未涂潤滑劑時，其摩擦系數為0.3左右；當此摩擦面間加有含油添加劑的礦物油時，其摩擦系數可降至0.1至0.05。所以說，盡管滾動軸承的這種局部出現的滑動摩擦是無法避免的，但是如能恰當地選擇潤滑劑，改善接觸環境，使軸承始終保持良好的潤滑狀態，避免滾動軸承的早期損壞，延長其使用壽命卻是完全可以做到的。 
　　三、科學合理的選擇潤滑劑，可以延長滾動軸承的使用壽命（實例淺析）
　　滾動軸承Z常用的潤滑劑基本上有兩類：一是潤滑油，二是潤滑脂。那么究竟選用何類潤滑劑對延長滾動軸承的使用壽命效果更好呢？下面結合一實例談一下我對這個問題的看法與體會。 我們制成車間原來共有九臺水泥磨，收塵器排風機的傳動軸承全部采用滾動軸承傳動。其中有八臺風機的軸承組裝結構和軸承型號（6312）完全相同，但是由于選用潤滑劑的種類不同，滾動軸承的使用壽命相差很大。我們在其中一臺水泥磨排風機滾動軸承內加入的是24#汽缸油，其他風機的軸承內全部是加鈣基脂或鈉基脂。結果這臺排風機的滾動軸承安全運轉了八年零十個月，共運轉了六萬一千三百四十四小時，直至收塵改造時，因風機不配套而拆除，而其他風機的軸承在這八年間大都更換了四至六次，更換的主要原因大都是由于采用潤滑脂潤滑，軸承潤滑不良，導致滾動軸承的滑動摩擦加劇，使軸承的徑向間隙變大，滾珠不圓，保持架破裂，傳動不穩，設備振動，導致軸承早期損壞，被迫更換。 
　　為什么采用潤滑脂做為滾動軸承的潤滑劑效果不如潤滑油好呢？這要從潤滑脂的組成和潤滑特性談起。因為潤滑脂是由基礎油、稠化劑、穩定劑和添加劑四部分組成，而在潤滑脂中含量Z高的組分是基礎油，它占潤滑脂總量的75—85%，它是潤滑脂起潤滑作用的主要物質。實質上潤滑脂是潤滑油的貯藏庫，所有潤滑脂都具有分油的特性，潤滑脂是靠它析出的基礎油在滾動軸承內的滾動進行潤滑的，當把潤滑脂初始加入到滾動軸承內部時，潤滑脂析出的基礎油數量比較充足，油性也比較好，能夠滿足滾動軸承的潤滑要求，但隨著時間的推移，潤滑脂中含有的基礎油逐漸減少，針入度變小，稠度變大，潤滑性能逐漸減弱。當潤滑脂中的基礎油全部析出后，潤滑脂已完全失去潤滑性能，如不及時補入潤滑脂，就會導致滾動軸承因潤滑不良，出現干摩擦或半干摩擦，滾動軸承就會產生過速磨損或報廢，甚至導致事故的發生。 
　　四、對滾動軸承潤滑方式及狀況的討論
　　采用潤滑脂做為滾動軸承的潤滑劑很難保證軸承的潤滑狀況一直良好。因為滾動軸承是完全密封在軸承殼內，軸承內有無足量的油脂，從直觀上看不到，在外觀上又無法顯示，只能憑操作人員的操作經驗判定，一旦發現滾動軸承溫升偏高或有異響，此時軸承已因潤滑不良造成創傷，再加上操作人員的操作經驗和責任心各不相同，因此很難保證軸承的潤滑一直處于良好狀態。 潤滑脂析出基礎油后的殘留物，已無潤滑性能，但又無法從軸承殼內排出，當補充新油脂時，很可能被擠壓到軸承內部起增加摩擦，加速磨損的相反作用，加劇軸承的過早損壞。
　　由于人們認識上的偏見和錯覺，再加上習慣勢力的影響，在使用潤滑脂做為滾動軸承的潤滑劑時，往往填滿整個軸承殼內腔，這樣做非但無益反而有害，因為整個軸承內腔全部填滿了油脂后，致使散熱性能差，軸承的溫升過高，影響軸承的使用壽命和設備的安全運轉，甚至導致事故的發生，同時遠離軸承部位的油脂根本起不到潤滑作用，純屬于浪費。 
　　我廠每年消耗各類軸承1600多套，其中有相當部分軸承是由于采用潤滑脂潤滑，潤滑不良造成早期損壞而更換的。這些軸承的平均壽命在一年左右，而采用潤滑油作潤滑劑的軸承平均壽命可達四至五年。由此可見，采用潤滑油作為滾動軸承的潤滑劑要優于潤滑脂。不過，潤滑脂也有許多優點和特殊用途，例如垂直傳動的軸承，電機軸承，汽車輪軸承，特殊環境下的軸承等都只能選用潤滑脂作為潤滑劑或其他固體潤滑材料，而潤滑油是無法勝任的。
　　綜上所述，我認為，滾動軸承的潤滑凡是既可以采用潤滑脂也可以采用潤滑油作為潤滑劑的工作部位，為了延長滾動軸承的使用壽命，減少動力消耗，確保設備的安全運轉，應首先考慮采用潤滑油做為潤滑劑。因為潤滑油的流動性能、散熱性能都優于潤滑脂，只是采用潤滑油做為潤滑劑密封困難，但只要認真對待是完全可以解決的。