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

所有潤滑脂產品在設計時都考慮到工作溫度的范圍，如果溫度太高，潤滑脂將會軟化變稀而喪(sang)失稠度和(he)/或發生劇(ju)烈的氧化(hua)；如果溫度太(tai)低，將(jiang)導致軸承的啟動轉(zhuan)矩非常高和(he)/或潤滑脂分油很(hen)低，這(zhe)可以用(yong)交通燈概(gai)念的(de)圖1和圖(tu)2來說(shuo)明(ming)。低溫(wen)極限(low temperature limit ，LTL)是潤滑脂能夠使軸承毫(hao)無困(kun)難地(di)啟動時的最低溫度；高溫極限(high temperature limit ， HTL)是由潤(run)滑(hua)(hua)脂(zhi)(zhi)稠化(hua)劑決(jue)定的，對(dui)于皂基潤(run)滑(hua)(hua)脂(zhi)(zhi)來(lai)說，是由潤(run)滑(hua)(hua)脂(zhi)(zhi)的滴(di)點(dian)決(jue)定。滴(di)點(dian)溫(wen)度(du)表明(ming)，溫(wen)度(du)高(gao)于滴(di)點(dian)時潤(run)滑(hua)(hua)脂(zhi)(zhi)的稠度(du)損失是不(bu)(bu)可逆的，潤(run)滑(hua)(hua)脂(zhi)(zhi)將變為(wei)液體(ti)(ti)。不(bu)(bu)建議潤(run)滑(hua)(hua)脂(zhi)(zhi)在低溫(wen)極限和(he)高(gao)溫(wen)極限之外工作（圖1和圖2）。

圖1 交通燈概念(nian)

圖2 球軸(zhou)承和滾子軸(zhou)承的溫(wen)度與潤(run)滑脂壽命(ming)的關系(xi)，球軸(zhou)承在低溫(wen)下有較長的壽命(ming)（來源：SKF）

在低(di)溫性(xing)能極(ji)限(temperature performance limit，LTPL)和(he)高溫(wen)性能極限(high temperature performance limit，HTPL)之間(jian)的(de)溫度(du)范圍，潤(run)滑(hua)脂(zhi)能(neng)可(ke)靠(kao)地發揮其性(xing)(xing)(xing)能(neng)特(te)點，主要體(ti)(ti)現(xian)在油膜形成能(neng)力、分油性(xing)(xing)(xing)能(neng)、氧(yang)化(hua)速率(lv)以及流(liu)變性(xing)(xing)(xing)等(deng)。基礎油黏度(du)、潤(run)滑(hua)脂(zhi)表(biao)觀黏度(du)、氧(yang)化(hua)以及其他潤(run)滑(hua)脂(zhi)性(xing)(xing)(xing)能(neng)表(biao)現(xian)出“Arhenius”行(xing)為。即潤滑脂的(de)(de)性能(neng)與溫(wen)度(du)(du)或多或少(shao)地(di)成指數關系。因此在(zai)綠(lv)色的(de)(de)溫(wen)度(du)(du)區域，潤滑脂壽命也表現(xian)出(chu)“阿倫尼烏斯(si)”行(xing)為，那么在(zai)綠(lv)色溫(wen)度(du)(du)區域就可(ke)以合理地(di)預測潤滑脂壽命。在(zai)高(gao)溫(wen)性能(neng)極限溫(wen)度(du)(du)( HTPL)與(yu)高溫(wen)極限(xian)( HTL)之間的黃色溫度區(qu)域內運行，潤滑脂壽命會非常短。低溫區(qu)域也(ye)存在著(zhu)黃色溫度區(qu)域。

極(ji)限臨界溫度(du)的(de)確(que)定(ding)是通過潤滑(hua)脂(zhi)的(de)試(shi)驗來測定(ding)。高溫極(ji)限由潤滑(hua)脂(zhi)的(de)滴點決(jue)定(ding)，低溫極(ji)限由潤滑(hua)脂(zhi)的(de)低溫轉矩和分油性能確(que)定(ding)。綠色區(qu)域可通過潤滑(hua)脂(zhi)壽命試(shi)驗確(que)定(ding)，邊界溫度(du)(LTPL和HTPL)由出現(xian)明顯Arhenius行為變化的臨界點來確定。McCusker建議，選擇(ze)最高(gao)工(gong)作溫度的準則(ze)是不得高(gao)于滴點以(yi)下55 ℃。標(biao)準潤滑脂的指導原則如圖3所示，但(dan)無論如何(he)，都強烈建議要遵循潤(run)滑脂(zhi)產(chan)品(pin)(pin)具體(ti)的(de)(de)(de)技(ji)術規范和使(shi)用說明。大多數(shu)軸(zhou)(zhou)承制造商都在他們(men)的(de)(de)(de)產(chan)品(pin)(pin)目錄中(zhong)對具體(ti)的(de)(de)(de)軸(zhou)(zhou)承潤(run)滑脂(zhi)的(de)(de)(de)溫度范圍進(jin)行了(le)規定。

圖(tu)3 Smith和(he)Wilson提出的潤滑脂壽(shou)命是溫度的函數以及標準潤滑脂的溫度范(fan)圍

顯(xian)然(ran)，也可以(yi)用(yong)其他方法來確(que)定潤滑(hua)脂的使用(yong)溫度，如分油、流變性和抗氧化能力的測量(liang)結果等。

好書推(tui)薦

作者Piet M.lugt博士是(shi)(shi)具有深厚的摩(mo)擦(ca)化學背景和軸承設計科學家(jia)，是(shi)(shi)全球最大(da)軸承企業SKF工程研究(jiu)中心的資深專家。著作中索引了640篇公開發(fa)表的軸承潤(run)滑脂文(wen)獻，幾乎(hu)涵(han)蓋2013年以前全球所有該領域的研究成果，對軸承潤滑脂的潤滑技術傳(chuan)播具有劃時代的意義。