潤(rùn)滑油潤(rùn)滑脂在軸承中的潤(rùn)滑作用趙維鵬，張君。譚海港。董玲梁會(huì)芳中國(guó)石化長(zhǎng)城潤(rùn)滑油集團(tuán)公司，北京0085脂方式相關(guān)的重要指標(biāo)，潤(rùn)滑脂結(jié)構(gòu)特性決定于皂纖維強(qiáng)度皂纖維之間的相互作用。相似粘度指標(biāo)在不同剪切速度下決定潤(rùn)滑脂的使用性能，用戶可以根據(jù)軸承類(lèi)型使用環(huán)境等正確選擇和使用潤(rùn)滑脂確定潤(rùn)滑脂的填充量，潤(rùn)滑油和潤(rùn)滑脂是常用的潤(rùn)滑材料，潤(rùn)滑脂主要用于軸承的潤(rùn)滑。從潤(rùn)滑機(jī)理來(lái)看油和脂是樣的，沒(méi)有差異。由于潤(rùn)滑脂具有些獨(dú)特的流變性質(zhì)稠度和觸變性，在外力作用下潤(rùn)滑脂產(chǎn)生變形和流動(dòng)。當(dāng)軸承運(yùn)轉(zhuǎn)，潤(rùn)滑脂成為粘度接近基礎(chǔ)油的流體而起潤(rùn)滑作用，除去外力或軸承停止運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)又成為半固體，保持在軸承中和潤(rùn)滑面上不會(huì)流失。因此使用潤(rùn)滑脂時(shí)，軸承的密封和潤(rùn)滑系統(tǒng)可以簡(jiǎn)化，機(jī)械可以做得更小以更輕些。

　　近1來(lái)，潤(rùn)沿船流變7的研宄有了似人進(jìn)展，這些研。開(kāi)始就1哏于集潤(rùn)滑系統(tǒng)的發(fā)展，似是在般的潤(rùn)滑脂用戶中至今對(duì)潤(rùn)滑脂和潤(rùn)滑油在流變性質(zhì)上的差異仍然不受重視。因此，不少習(xí)以為常的選擇和使用方法似是而非，實(shí)際上是不正確的。

　　1潤(rùn)滑脂的結(jié)構(gòu)和稠度潤(rùn)滑脂主要是由基礎(chǔ)油和稠化劑所組成。為了改進(jìn)產(chǎn)品的某些忭能，往往還加有適當(dāng)?shù)奶砑觿╀嚮鶟?rùn)滑脂己被廣泛使用，它的稠化劑是鋰皂，鋰皂對(duì)基礎(chǔ)油的溶解度較小，經(jīng)過(guò)制脂工藝后，鋰阜呈纖維狀的膠束而存在，俗稱皂纖維。由皂纖維互相交錯(cuò)搭成維的骨架，將基礎(chǔ)油保持其中，形成具有定強(qiáng)役的結(jié)構(gòu)分故體，基礎(chǔ)油是可以流動(dòng)的連續(xù)相相似拋綿成沙的水分。

　　皇纖維的形狀大小和皂纖維之間的作用九決定了潤(rùn)滑脂的流變性，皂纖維的長(zhǎng)度般在，之間，長(zhǎng)度與直徑之比值為10100.皂纖維的長(zhǎng)度與直徑之比值越大，稠度愈大。

　　而在剪切作用下，皂纖維的結(jié)構(gòu)骨架逐漸變形和互解，皂纖維傾向于沿著剪切力的方向定向排列，停止剪切，結(jié)構(gòu)骨架又逐漸恢復(fù)。潤(rùn)滑脂，變稠。

　　膠體體系這種山稠變稀再由稀變稠的現(xiàn)象，稱為觸變性。但是潤(rùn)滑脂的觸變性是不完令的，在強(qiáng)烈的剪切作用下，由于部分皂纖維己被剪斷，要完全恢復(fù)到原來(lái)的稠度，般是不可能的。

　　潤(rùn)滑脂觸變性的大小，決定于皂纖維的強(qiáng)度阜纖維相互之間的作用，由于制脂的原料不同也會(huì)有差異。

　　潤(rùn)滑脂具有結(jié)構(gòu)分散體系所顯的系列復(fù)雜1的簡(jiǎn)單的力學(xué)模型來(lái)描述，在較小的外力作用下，彈簧1產(chǎn)生彈性變形；彈簧2也開(kāi)始變形；但受粘壺1的制約，需段時(shí)間才能達(dá)到平衡；呃當(dāng)外力超過(guò)滑塊的摩擦力時(shí)，產(chǎn)生不可逆的塑性變形；冬于拉動(dòng)粘壺而產(chǎn)生流動(dòng)。

　　綜觀外力小時(shí)，潤(rùn)滑脂的流變性質(zhì)主要現(xiàn)為彈性粘彈性和塑性。這是皂纖維的骨架結(jié)構(gòu)在起作用。隨著剪力的，大，結(jié)構(gòu)逐漸瓦解，粘性增強(qiáng)，并終于占主導(dǎo)地位。

　　習(xí)慣上，潤(rùn)滑脂的稠度是用錐入度來(lái)衡量，而錐入度和稠度的含義，正好是相反的。

　　在規(guī)定的測(cè)定條件下，58時(shí)間內(nèi)，規(guī)定重量和形狀的圓錐體沉入潤(rùn)滑脂的深度，以1為單位，稱為錐入度。錐入度愈小，稠度愈大，錐入度愈人，稠度愈小。

　　石油學(xué)院石油加工專業(yè)，現(xiàn)從事潤(rùn)滑脂的生產(chǎn)科研技術(shù)管理工作，己發(fā)論文多篇。

　　還苕，愚怒3，油命郵畫(huà)。1蛛比著毗潤(rùn)滑油基硇油剪力當(dāng)剪乃小廠降伏值乃時(shí)，基本上不流動(dòng)，煎速等零；剪力超過(guò)1始流動(dòng)，但剪速與剪力不足打線關(guān)系，其比值打叫做相似粘度或結(jié)構(gòu)粘度，是剪速和剪力的函數(shù)，可近似地用汾止，的公式潤(rùn)滑脂的在0.10.2之間。實(shí)際上式是將潤(rùn)滑脂的相似粘度分為兩部分來(lái)考慮代牛頓流體部分的粘度，即剪速無(wú)限大時(shí)的粘度，1代非牛頓流體部分的粘度，剪速愈小這項(xiàng)所起的作用愈大。

　　只有當(dāng)剪力進(jìn)步，大，剪速才逐漸與剪力呈直線關(guān)系。將直線部分延長(zhǎng)，與橫坐標(biāo)相關(guān)于4，這時(shí)可以求得個(gè)固定的粘度。

　　用4來(lái)比較潤(rùn)滑油和潤(rùn)滑脂的流動(dòng)特性，可能更容易理解些。潤(rùn)滑油的粘度與剪力無(wú)關(guān)，始終是個(gè)常數(shù)。潤(rùn)滑脂則不然，在較小的剪力下，相似粘度接近無(wú)限大；剪力超過(guò)降狀值，相似粘度急劇下降，其后終于穩(wěn)定在接近基礎(chǔ)油粘度的水平，即塑性粘度，實(shí)際上，錐入度包含了1描述的所有力因素，而總的來(lái)看，與塑性的相關(guān)性較大，如，誠(chéng)和01測(cè)得的錐入度與降伏值的關(guān)系2.

　　在石油產(chǎn)品規(guī)格中，根據(jù)錐入度的大小，將潤(rùn)滑脂分為各種牌號(hào)，1.

　　牌號(hào)錐入度250牌號(hào)錐入度251從實(shí)際的角度來(lái)看，錐入度是個(gè)與潤(rùn)滑脂在潤(rùn)滑部位的保持能力和密封性以及潤(rùn)滑脂的輸送和加脂方式有關(guān)的逭要指標(biāo)2潤(rùn)滑脂的相似粘度粘度是潤(rùn)滑油最基本的性質(zhì)。在流體潤(rùn)滑或彈性流體潤(rùn)滑理論中，粘度是與形成油膜有關(guān)的唯參數(shù)。潤(rùn)滑油的牌號(hào)首先要根據(jù)粘度來(lái)劃分，就是這個(gè)道理。

　　潤(rùn)滑脂不是牛頓流體，它的流動(dòng)性質(zhì)比較復(fù)雜，而2時(shí)間和經(jīng)歷的影響，般1以近似地用3的，性流動(dòng)描述。

　　同稠度差+衫，潤(rùn)滑脂在低剪，下的相似粘度如81加或5以，4曾提過(guò)個(gè)簡(jiǎn)單的換算公式度；7是錐入度。

　　低剪速下的相似粘度是決定潤(rùn)滑脂在管中的輸送性能的屯要指抓，在高剪速下，由于皂纖維的骨架結(jié)構(gòu)己經(jīng)徹底破壞，因此，塑性粘度的大小與稠度無(wú)關(guān)，而主要取決于基礎(chǔ)油的粘度金屬皂的濃度以及基礎(chǔ)油和金屈皂之間的作用力。

　　在流體和彈性流體潤(rùn)滑理論中，通常是將潤(rùn)泔脂近似地作為賓漢塑性流體來(lái)處理，塑性粘度是決定潤(rùn)滑性能的基本參數(shù)，并考慮在潤(rùn)滑脂膜中剪力小廠的地友要產(chǎn)不流動(dòng)的芯部。3潤(rùn)滑脂在軸承中的潤(rùn)滑31潤(rùn)滑脂的潤(rùn)滑機(jī)理潤(rùn)滑脂的潤(rùn)滑機(jī)理和潤(rùn)滑油基本上是樣的，在流體潤(rùn)滑或彈性流體潤(rùn)滑領(lǐng)域內(nèi)，潤(rùn)滑脂的塑性粘度是決定潤(rùn)滑性能的基本參數(shù)，而塑性粘度又在很大程度1決定廠坫礎(chǔ)汕的粘度。閃此，站礎(chǔ)油粘度就成為決定潤(rùn)滑性能的主要參數(shù)。換句話說(shuō)，潤(rùn)滑脂中基礎(chǔ)汕的粘度要根據(jù)軸承的工作條件來(lái)選擇。

　　同潤(rùn)滑油樣，軸承的工作溫度高轉(zhuǎn)速低或負(fù)荷小時(shí)，選用低粘度的基礎(chǔ)油。

　　以看出，對(duì)軸承溫度和潤(rùn)滑壽命，有個(gè)最適當(dāng)?shù)幕A(chǔ)油粘度。小于最適當(dāng)粘度，由于抗負(fù)荷能力不溫度高潤(rùn)滑壽命短。大于最適當(dāng)粘度時(shí)，由于內(nèi)摩擦?xí)r大，也使軸承轉(zhuǎn)矩增大溫度升高，潤(rùn)泔壽命縮短。

　　由于潤(rùn)滑脂的潤(rùn)滑性能主要決定于基礎(chǔ)油的粘度，因此在潤(rùn)滑脂產(chǎn)品目錄中應(yīng)注明基礎(chǔ)油的粘度，以便于用戶選擇。為了滿足各種潤(rùn)滑條件的要求。從低粘度儀汕到高粘度汽缸油，都將，能作為基礎(chǔ)油應(yīng)用于潤(rùn)滑脂的生產(chǎn)。

　　必須注意，潤(rùn)滑脂的稠度并不直接反映它的潤(rùn)滑性能。不能將潤(rùn)滑脂的稠度同潤(rùn)滑油的粘度浪為談。軸承的溫度高轉(zhuǎn)速低負(fù)荷大時(shí)用稠度大滑脂等，這類(lèi)概念是不確切的。

　　潤(rùn)滑脂的耐溫性能決定于基礎(chǔ)油和稠化劑的熱穩(wěn)定以及兩者所決定的潤(rùn)泔脂的相狀態(tài)，嚌礎(chǔ)油合適的情況下，基本上是決定于稠化劑的種類(lèi)。

　　般來(lái)說(shuō)，鈣基潤(rùn)滑脂的最高使用溫度約600，鈉基潤(rùn)滑脂約，夯，蠡，急2，L岣叱磯，對(duì)改進(jìn)潤(rùn)滑脂耐溫性能的作用不大。在低溫下，當(dāng)然應(yīng)盡1能仲用低稠度潤(rùn)滑脂，似是，更重要的還是基礎(chǔ)油的低溫粘度要小，凝點(diǎn)要低。

　　對(duì)高速滾動(dòng)軸承來(lái)說(shuō)，潤(rùn)滑脂的機(jī)械安定性和卞面將要談到的成渠性非常重要，為了補(bǔ)充潤(rùn)滑脂般推薦選用稠度較大的3號(hào)潤(rùn)滑脂，而不是稠度較小的潤(rùn)滑脂。與此相反，為了降低軸承的轉(zhuǎn)矩尤其是啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩，對(duì)般轉(zhuǎn)速不太高的軸承來(lái)說(shuō)，倒是盡可能選用低稠度潤(rùn)滑脂為宜。

　　潤(rùn)滑脂的塑性粘度總是大于基礎(chǔ)油的粘度，而潤(rùn)滑脂膜具有明顯的彈性，因此它的抗負(fù)荷能力大十基礎(chǔ)油。只要基礎(chǔ)油的粘度適自。潤(rùn)滑脂的抗負(fù)荷能力圮沒(méi)有問(wèn)的。在邊界潤(rùn)滑或極壓潤(rùn)滑條件廠主要是依靠添力口劑來(lái)提高抗磨性和極壓性能，滿足潤(rùn)滑條件的要求。

　　3.2潤(rùn)滑脂在軸承中的運(yùn)動(dòng)情況為了正確的使用潤(rùn)滑脂，必須知道潤(rùn)滑脂在軸承中的運(yùn)動(dòng)情況。

　　填充在滾動(dòng)軸承里的潤(rùn)滑脂的運(yùn)動(dòng)，隨著軸承在般情況下軸承里的潤(rùn)滑脂填充量，總是超過(guò)了直接參與潤(rùn)滑脂的實(shí)際需要量，在軸承運(yùn)轉(zhuǎn)的初期階段，大部分潤(rùn)滑脂很快不到就被擠出滾道，而堆積在保持架和軸承護(hù)蓋的空腔之中。

　　足，不。成充分的潤(rùn)滑脂晚師軸承的轉(zhuǎn)矩大31并在滾動(dòng)腿多余潤(rùn)滑脂的阻力，軸承溫度很快上升。雖然大部分多余的潤(rùn)滑脂在運(yùn)轉(zhuǎn)初期即被擠出，而且擠在滾道附近的潤(rùn)滑脂也仍有可能被轉(zhuǎn)動(dòng)著的滾動(dòng)體帶進(jìn)滾道之間，這些潤(rùn)滑脂在隨著軸承轉(zhuǎn)動(dòng)體循環(huán)的同時(shí)，1沾續(xù)少量出。這時(shí)軸承溫戊仍然繼純上升，可稱為潤(rùn)滑脂的走合階段，根據(jù)軸承結(jié)構(gòu)中潤(rùn)滑脂質(zhì)量填充量等因素，這段時(shí)間可能持續(xù)十幾分鐘，甚至幾小時(shí)。

　　當(dāng)多余的潤(rùn)滑脂完全被排出之后，剩下的少量潤(rùn)滑脂在滾動(dòng)體滾道保持架的相互接觸面上，籍尖劈作用形成薄薄層潤(rùn)滑脂膜，從而進(jìn)入軸承的正常運(yùn)轉(zhuǎn)階段。這時(shí)溫度逐漸下降并達(dá)到平衡狀態(tài)。也就是說(shuō)，長(zhǎng)期的潤(rùn)滑作用主要是依靠這層潤(rùn)滑膜來(lái)承擔(dān)63.此外，在軸承的長(zhǎng)期運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)杓，滾動(dòng)體和滾道近，的輪廓上以及保持架的潤(rùn)滑脂要萎縮而分出部分基礎(chǔ)油，溜進(jìn)滾道之間后，對(duì)潤(rùn)滑也有定的補(bǔ)充作用。

　　視為正常，如果接近界限溫度，需要找出原因。出現(xiàn)曲線3的情況，無(wú)疑要停下來(lái)拆檢。除機(jī)構(gòu)和裝配七的原因之外，是由于潤(rùn)滑脂而產(chǎn)生的啟動(dòng)溫升異常，常的有以下3種情況由承內(nèi)部缺少潤(rùn)滑脂，金屬面之間產(chǎn)生了干摩擦②由于潤(rùn)滑脂質(zhì)量不好，不能在滾動(dòng)體周?chē)纬奢喞?，產(chǎn)生渦流現(xiàn)象，潤(rùn)滑脂填充量過(guò)多61.實(shí)際上絕大多數(shù)潤(rùn)滑事故，不是由于潤(rùn)滑脂過(guò)少，而是由于潤(rùn)滑脂過(guò)多造成的。

　　時(shí)間各種不同的潤(rùn)滑脂在軸承中形成輪廓的能力是不樣的，定要形成的輪廓比較挺拔，走合時(shí)間短，在長(zhǎng)期的運(yùn)轉(zhuǎn)中軸承溫度低，而且平穩(wěn)，這才是種比較理想的潤(rùn)滑脂，所以對(duì)潤(rùn)滑脂的成渠性尤其重要。

　　另外，有些所謂渦流型潤(rùn)滑脂則不然，不易形成輪廓，即使形成輪廓也容易塌陷，這時(shí)，反復(fù)回到軌道里的多余潤(rùn)滑脂民期處亍波，烈攪拌的狀況產(chǎn)生噪音，潤(rùn)滑脂也容易變質(zhì)和流失。

　　在啟動(dòng)時(shí)測(cè)量軸承的溫升時(shí)，有可能判斷出軸承內(nèi)部潤(rùn)滑脂的運(yùn)動(dòng)情況。7是3個(gè)軸承溫升的例。7中，曲線1是個(gè)比較正常的狀態(tài)，即經(jīng)過(guò)短時(shí)間走合，溫度下降，并且平衡在個(gè)較低的水4潤(rùn)滑脂在軸承中的填充量當(dāng)我們知道了潤(rùn)滑脂在軸承中的運(yùn)動(dòng)過(guò)程之后，自然就會(huì)得出個(gè)結(jié)論軸承中的潤(rùn)滑脂不宜過(guò)多。潤(rùn)滑脂多了不但浪費(fèi)，而且是有害的。軸承的轉(zhuǎn)速愈高，危害性愈大。

　　潤(rùn)滑脂填充量愈多，摩擦轉(zhuǎn)矩愈大。同樣的填充量，密封式軸承的摩擦轉(zhuǎn)矩大于開(kāi)放式軸承。潤(rùn)滑脂填充量相當(dāng)于軸承內(nèi)部空間容積的60以后，摩擦轉(zhuǎn)矩不再明顯增大。這是由于，不但開(kāi)放式軸承中的潤(rùn)泔脂大部分已被擠出，即仲密封式軸承中的潤(rùn)滑脂也已漏失的緣故。

　　隨潤(rùn)滑脂填充量的增加，軸承溫升直線提高。同樣的填充量，密封式軸承的溫升又高于開(kāi)放式軸承= 8的密封滾動(dòng)軸承，用鋰基潤(rùn)滑脂潤(rùn)滑，在2836002和4徑向負(fù)荷的條件下，運(yùn)轉(zhuǎn)1.5后，測(cè)定潤(rùn)滑脂填充量與漏失量的關(guān)系。結(jié)果明，潤(rùn)滑脂填充量最大容脂量的23，就有漏失的可能。而且負(fù)荷愈大，漏失量愈多。

　　般認(rèn)為，密封式滾動(dòng)軸承的潤(rùn)滑脂填充量，最多不得超過(guò)內(nèi)部空間的5，左右。5和腦，出3的試驗(yàn)明，滾動(dòng)軸承以2，30最為適宜。

　　綜上所述，潤(rùn)滑脂的結(jié)構(gòu)決定產(chǎn)品的使叫性能。

　　在軸承中，相似粘度是決定潤(rùn)滑的基本參數(shù)；潤(rùn)滑脂在軸承中使用時(shí)，潤(rùn)滑脂的填充量要適度，過(guò)多或過(guò)少均影響軸承的使用壽命。然，為了確記最適宜潤(rùn)滑脂埤免時(shí)還要考慮其它閃尜。例如，對(duì)某些在免滿灰個(gè)或非常潮濕甚至接觸蒸汽的環(huán)境中工作的開(kāi)放式軸承來(lái)說(shuō)，也可以在護(hù)蓋的空腔里填上較多的潤(rùn)滑脂，以便造成今更好的密封狀態(tài)，使軸承免受灰塵或潮濕2004年石油商技征訂啟容的科技期刊。也是中國(guó)石油化工集團(tuán)公司在這報(bào)道領(lǐng)域內(nèi)惟的份科技期刊?，F(xiàn)設(shè)有綜述專論石油產(chǎn)品研制與生產(chǎn)儲(chǔ)運(yùn)技術(shù)石油產(chǎn)品應(yīng)用技術(shù)市場(chǎng)與營(yíng)銷(xiāo)測(cè)試評(píng)定技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)與法規(guī)自動(dòng)化管理與信息技術(shù)環(huán)保與安全等主欄目，以及科技動(dòng)態(tài)與簡(jiǎn)訊石油產(chǎn)品知識(shí)系列講座等欄目。

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