潤(rùn)滑脂組成對(duì)軸承噪音的影響

  目前約有80％的滾動(dòng)軸承均使用潤(rùn)滑脂潤(rùn)滑，潤(rùn)滑脂已被認(rèn)為是軸承內(nèi)圈、外圈、滾動(dòng)體和保持架之后不可缺少的第五大“元件”，因此潤(rùn)滑脂成為影響軸承噪音的主要因素。隨著軸承制造業(yè)的發(fā)展，低噪聲軸承的制造精度有很大的提高，當(dāng)加工精度達(dá)到一定水平時(shí)，其本身產(chǎn)生的噪音越來越小，此時(shí)潤(rùn)滑脂對(duì)降低軸承運(yùn)轉(zhuǎn)噪聲的作用越來越重要。低噪音潤(rùn)滑脂在軸承上的廣泛應(yīng)用還由于其降低了軸承噪音，延長(zhǎng)了軸承壽命，改善了環(huán)境質(zhì)量。

  這里凱豐為您揭示潤(rùn)滑脂組成對(duì)軸承噪音的影響

  1.基礎(chǔ)油的影響
  環(huán)烷基礦物油、聚 α- 烯烴油（ PAO ）、酯類油及其混合油是大多低噪音潤(rùn)滑脂采用的基礎(chǔ)油，不同基礎(chǔ)油，不同粘度對(duì)潤(rùn)滑脂的降噪效果不同，在一定范圍內(nèi)，潤(rùn)滑脂的噪音隨著基礎(chǔ)油粘度的增加而減小。

  天然礦物油降低軸承噪音的性能優(yōu)，其次是合成烴油，酯類油稍差。 以環(huán)烷基礦物油、 PAO 、 多元醇酯、 雙酯以及它們的混合油為原料，使用預(yù)制皂制脂法制備潤(rùn)滑脂，不同的基礎(chǔ)油用不同的制備方法，發(fā)現(xiàn)以環(huán)烷基油、環(huán)烷基油 + 多元醇酯混合基礎(chǔ)油制備的潤(rùn)滑脂具有較好的噪音特性， PAO 和雙酯不利于降低潤(rùn)滑脂的噪音。

  通過研究不同基礎(chǔ)油對(duì)軸承噪音影響，在一定范圍內(nèi)，提高天然礦物基礎(chǔ)油的粘度有利于降低軸承的噪音。同時(shí)在潤(rùn)滑脂中加入某些聚合物可以增加脂的降噪效果。 潤(rùn)滑脂基礎(chǔ)油粘度對(duì)降低軸承噪音的影響可解釋為潤(rùn)滑脂具有降低和衰減引起軸承內(nèi)外振動(dòng)的交變力， 基礎(chǔ)油粘度越高，效果就越好。 但是，在低溫下由于潤(rùn)滑脂的分油能力降低，基礎(chǔ)油粘度增大會(huì)使振動(dòng)和噪音增大。 從一些低噪音潤(rùn)滑脂產(chǎn)品（如 SKF 、 NSK 、德國 KLU-BER 、殼牌以及 ESSO 公司的低噪音潤(rùn)滑脂） 的技術(shù)指標(biāo)和產(chǎn)品介紹中可以看出，潤(rùn)滑脂的基礎(chǔ)油大多為礦物油、酯類油、合成烴及其混合油，發(fā)現(xiàn)具有較高壓粘系數(shù)的低粘度環(huán)烷基油有良好的降噪效果。

  2.稠化劑的影響
  不同種類和不同結(jié)構(gòu)的稠化劑對(duì)潤(rùn)滑脂降噪效果不一樣，皂纖維結(jié)構(gòu)和皂含量對(duì)軸承噪音具有一定的影響。 在眾多稠化劑當(dāng)中，鋰基潤(rùn)滑脂和聚脲基潤(rùn)滑脂的降噪效果較好。專家在對(duì)鋰基潤(rùn)滑脂、 脲基潤(rùn)滑脂和鋁基潤(rùn)滑脂進(jìn)行比較研究中，認(rèn)為鋰基潤(rùn)滑脂的降噪效果好。也有一些專家認(rèn)為皂纖維短的潤(rùn)滑脂有利于降低軸承的噪音。有人研究了不同因素對(duì)鋰基脂噪音的影響，發(fā)現(xiàn)皂微粒越小，噪音越小。指出在一定的表觀粘度范圍內(nèi)，稠化劑含量高可以在一定程度上阻止?jié)L動(dòng)體的軸向竄動(dòng)，提高振動(dòng)值的穩(wěn)定性�？偟膩碚f，稠化劑對(duì)潤(rùn)滑脂噪音影響主要表現(xiàn)在皂纖維的結(jié)構(gòu)上，一定條件下，短纖維皂的降噪效果較好，但要求有較高的潔凈度。

  3.添加劑的影響
  潤(rùn)滑脂中的添加劑可以改善脂的某些性能，增強(qiáng)脂的使用性能，但添加劑（尤其是一些極性添加劑） 的加入會(huì)對(duì)潤(rùn)滑脂膠體結(jié)構(gòu)有一定的影響。Gow 認(rèn)為，約 90% 的添加劑會(huì)破壞潤(rùn)滑脂中稠化劑的結(jié)構(gòu)， 有的甚至?xí)�在外部環(huán)境的促成下發(fā)生反應(yīng)，生成雜質(zhì)，因此添加劑同基礎(chǔ)油和稠化劑的配伍性對(duì)潤(rùn)滑脂的噪音也具有一定的影響。專家指出，添加劑在接觸區(qū)的存在形式對(duì)減振效果產(chǎn)生重要影響，添加劑在潤(rùn)滑脂中的結(jié)晶粒子直徑達(dá)到5 μm～10 μm 時(shí)，噪音就會(huì)增大 ，高分子聚合物添加劑可增加油膜厚度，達(dá)到降低噪音的目的。

  4.其他因素的影響
  不同工藝制備的潤(rùn)滑脂會(huì)形成不同的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，都會(huì)對(duì)軸承噪音產(chǎn)生不同的影響。 專家在探討了制造工藝對(duì)軸承振動(dòng)和噪音的影響，采用礦物基礎(chǔ)油， 快冷方式制備的潤(rùn)滑脂的噪音值稍低；而采用混合基礎(chǔ)油，快冷方式制備的潤(rùn)滑脂的噪音值增大。

  另外，潤(rùn)滑脂的流變性、動(dòng)態(tài)分油、油膜厚度及所含雜質(zhì)等也會(huì)影響潤(rùn)滑脂的降噪效果。特別是雜質(zhì)的大小、形狀、強(qiáng)度對(duì)潤(rùn)滑脂噪音具有一定的影響。通過研究潤(rùn)滑脂的結(jié)晶物析出與軸承振動(dòng)發(fā)現(xiàn)，潤(rùn)滑脂在儲(chǔ)存一段時(shí)間之后會(huì)析出某些結(jié)晶物，能導(dǎo)致軸承振動(dòng)增加，但是這種影響可以通過升溫恢復(fù)而降低。

  在一定的軸承型號(hào)范圍內(nèi)，潤(rùn)滑脂的動(dòng)態(tài)分油和軸承的振動(dòng)性能有很強(qiáng)的對(duì)應(yīng)關(guān)系，動(dòng)態(tài)分油影響著油膜的形成和軸承運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的潤(rùn)滑狀態(tài)， 潤(rùn)滑脂在使用一段時(shí)間后，有可能會(huì)出現(xiàn)貧油潤(rùn)滑的現(xiàn)象，貧油現(xiàn)象使高溫潤(rùn)滑脂和基礎(chǔ)油粘度高的潤(rùn)滑脂容易在小型軸承中出現(xiàn)噪音 。通過實(shí)例計(jì)算表明，在徑向載荷不高的情況下， 油膜的存在對(duì)軸承剛度影響較大，但隨著徑向載荷的增大，油膜對(duì)軸承剛度的影響逐漸減弱， 而軸承運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)其剛度對(duì)噪音特性有一定的影響。 同樣，由于轉(zhuǎn)速、側(cè)流和溫升等方面的原因，造成軸承在貧油條件下運(yùn)轉(zhuǎn)會(huì)增大噪音。

  綜上所述，軸承噪音產(chǎn)生的原因有很多，低噪音潤(rùn)滑脂可以有效降低軸承在運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的噪音。不同基礎(chǔ)油的潤(rùn)滑脂降噪效果不一樣， 原因主要是潤(rùn)滑脂的流變性、分油能力、形成油膜的厚度和纖維結(jié)構(gòu)等不盡相同；稠化劑皂纖維結(jié)構(gòu)的大小和長(zhǎng)短等對(duì)噪音影響明顯；潤(rùn)滑脂中的雜質(zhì)會(huì)使軸承的噪音升高，保持潤(rùn)滑脂高的潔凈度可以低軸承噪音；添加劑可以改變潤(rùn)滑脂的某些性質(zhì)，但有些添加劑會(huì)破壞潤(rùn)滑脂的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，增大軸承的噪音。 低噪音潤(rùn)滑脂的研究主要集中在原料的選擇和工藝方面，不同組成、不同結(jié)構(gòu)、不同工藝對(duì)脂的降噪效果有影響