沈盼捷

　　正确地润滑是保证滚动轴承可靠运作和延长寿命的一大关键因素。数据显示，滚动轴承发生故障的原因很大比重上直接或间接地与润滑不当有关。这其中又包括使用了不合适的润滑剂（20%）、润滑剂老化（20%）以及润滑不足（15%）。
　　
　　滚动轴承发生故障的原因：（1）润滑不足（2）不合适的润滑剂（3）润滑老化（4）材料和生产的失败（5）轴承选择错误（6）二次伤害（7）安装失败（8）液体杂质（9）固体杂质。
　　
　　除了一些极端工作环境（例如高温和辐射）中的滚动轴承使用润滑油（例如矿物油和合成油）以外，大多数轴承制造商都是建议使用润滑脂。因此本文也将注意力放在润滑脂的选择上。
　　
　　挑选合适的润滑脂

　　为滚动轴承挑选合适的润滑脂时，通常需要考虑如下因素：包括轴承的类型、转速、工作温度和负荷，以及安装位置、密封、冲击和振动，有时还会考虑法规和环保的要求。
　　
　　润滑脂的特征和分类

　　润滑脂的特征从根本上取决于以下三方面：

　　基础油类型&黏度

　　基础油的黏度影响着润滑膜的形成。最常见的基础油是矿物油和合成油，前者是成本最低的基础油，因为其生产过程与成本远比合成油简单低廉。而合成油有合成烃、合成酯、聚二醇、硅油、氟化油、磷酸酯、聚醚等等多个族群，分别具有不同的特性。
　　
　　稠化剂

　　稠化剂是润滑脂的重要组成部分，稠化剂分散在基础油中并形成润滑脂的结构骨架，使基础油被吸附和固定在结构骨架中。润滑脂的抗水性及耐热性主要由稠化剂所决定。用于制备润滑脂的稠化剂有两大类：皂基稠化剂（即脂肪酸金属盐）和非皂基稠化剂（烃类、无机类和有机类）。
　　
　　添加剂

　　所有的润滑脂都含有添加剂。但有些添加剂是改善基础油本身的性能（抗氧化剂，黏度调整剂，清净剂等），有些则是对轴承和金属表面起作用（如抗磨添加剂，抗蚀剂，减摩剂）。
　　
　　稠化剂和基础油的成分将润滑脂划分为不同的类型，不同的稠度用NLGI稠度号表示。稠度代表润滑脂的固态程度，原始的稠度数据是以金属锥体置于一罐润滑脂的表面，在25°C量测在5秒内沉入的深度，称为针入度或锥入度，数据为0.1 毫米 (例如：沉入25 毫米，则纪录250)，公认的测试标准有DIN ISO 2137，ASTM D 217。由于针入度表现方式较为不便使用，国家润滑脂协会(NLGI)制定了稠度号数系统(NLGI Grade)，将稠度最高(针入度85-115)定为6号，稠度最低(针入度445-475)定为000号。号数愈高表示润滑脂愈“硬”、“稠”。
　　
　　滚动轴承适合NLGI 1、2或3号的润滑脂。
　　
　　影响润滑脂选择的因素

　　轴承类型

　　需要区分点接触（滚珠轴承）和线接触（滚针轴承和圆柱轴承）。
　　
　　对于滚珠轴承而言，滚珠运动的接触面积相对较小，通常基础油黏度ISO VG 68到100的润滑脂已经足够。
　　
　　线接触的滚动轴承则对润滑脂有更高要求。不仅是因为接触面需要更多的润滑脂，而且还有滑动和摩擦。这不利于形成润滑膜，从而容易导致磨损。作为对策，应该选择更高基础油黏度（ISO VG 150到460或更高）的润滑脂。可能还需要添加抗磨添加剂，稠度号为NLGI 2。
　　
　　速度

　　润滑脂应该同轴承的速度参数相搭配。而这主要取决于稠化剂以及基础油的类型和所占比例。润滑脂的速度参数不是一个材料参数，而是取决于轴承的类型和所需的最短运行时间。
　　
　　通常来讲，高转速或者低启动转矩的滚动轴承需要选择较高速度参数的润滑脂。而低转速的滚动轴承则推荐选择较低速度参数的润滑脂。
　　
　　温度

　　根据滚动轴承运转时的可能温度范围来选择润滑脂。而润滑脂的工作温度范围取决于稠化剂和基础油的类型以及所占比例、生产质量和生产工艺。润滑脂在高温下的稳定性也主要取决于生产质量和生产工艺。
　　
　　为了获得好的润滑效果以及较长的润滑脂工作寿命，通常我们建议应该根据轴承在标准操作范围时的温度来选择润滑脂。
　　
　　其它需要考虑的因素包括最高适用温度，滴点（润滑脂在规定条件下加热，达到一定的流动性的温度，称为滴点），以及最低适用温度。
　　
　　负荷

　　由于润滑脂锥入度的大小关系到使用时所能承受的负荷，负荷大的要选用锥入度小（稠度较大）的润滑脂；如果既承受重负荷又承受冲击负荷，应选用含有极压添加剂的润滑脂，如含有二硫化钼的润滑脂。
　　
　　水和潮湿

　　如果工作环境比较潮湿，水汽容易入侵轴承。如果温度骤冷骤热，水也容易凝结。当轴承或者外壳上有大的空穴时，这个问题尤为突出。
　　
　　水可能会对润滑脂或者轴承造成严重的伤害，通常由老化、水解、润滑膜失效和腐蚀造成。复合钡基和复合钙基润滑脂能够提供良好的防水性能，这在实践中已经通过认证。润滑脂的的防腐蚀效果也受添加剂影响。
　　
　　振荡、冲击和振动

　　振荡负荷能对润滑脂中稠化剂的结构产生很大的影响。如果润滑脂的机械稳定性不高，润滑效果会受到影响。从而导致软化、脱油、或者润滑脂硬化，使得润滑能力降低。因此我们建议选择机械稳定性经过了相应测试的润滑脂。
　　
　　密封

　　如果有硬质杂质微粒渗入轴承，不仅会导致噪音增加，而且产生磨损。轴承的适当密封可以防止这种情况的发生。而润滑脂可以通过在密封上添加一层保护来加强密封效果。在这种情况下，应该选择更为牢固的润滑脂类型。
　　
　　安装位置与相邻部件

　　即使旋转轴是垂直的或倾斜的，润滑剂也必须保持在润滑点。除了适当的密封，选择更粘稠的润滑脂也可以防止它流走。如果有多个润滑点的位置彼此靠近，润滑脂之间可能发生意外接触。因此必须注意润滑脂彼此之间的相容性。然而，在可能的情况时，最佳解决方案是仅使用一种润滑脂，它也应与密封材料相容。
　　
　　法规和环保

　　根据不同的应用和工业部门，在选择一个合适的油脂时还应该考虑法律和环境因素。例如在食品加工行业，指定使用具有相关授权的润滑脂。具体可参照一项全球标准NSF（美国国家卫生基金会）认证的H1或者H2级别。
　　
　　H1级食品级润滑剂，是使用于食品生产、制作、包装、处理、运输、贮存等机器设备中，具有偶然与食品接触的机会，但安全无害的润滑剂。这意味着润滑脂必须是无毒的、可以迅速生物降解、在气味和味道上是中性的。这样的润滑剂通常由复合铝基、聚α烯烃或药用白油作基础油组成。
　　
　　H2级润滑剂是用于食品生产中不与食品接触的润滑剂，可用于设备与部件的润滑或防锈膜等，这些部件不可和食品接触。(end)