潤(rùn)滑油和潤(rùn)滑脂在滾動(dòng)軸承的潤(rùn)滑中都有使用。
對(duì)特定滾動(dòng)軸承,用粘度類型和速率正確的潔凈潤(rùn)滑油進(jìn)行噴霧或者連續(xù)循環(huán)潤(rùn)滑是較為理想的方法。如果所選軸承的設(shè)計(jì)、制造、保管和運(yùn)輸、安裝、對(duì)中,運(yùn)行和維護(hù)都合理,而且所用潤(rùn)滑油粘度正確,則潔凈性就成為該軸承是否可以達(dá)到它理論上的無(wú)限使用壽命的關(guān)鍵因素。任何硬度及大小足以嵌人或切削滾動(dòng)體和滾道的顆粒都能造成引發(fā)次表面和表面疲勞的集中應(yīng)力。使?jié)櫥鸵宰罴蚜髁窟B續(xù)流過(guò)軸承是將進(jìn)入軸承座內(nèi)的污染顆粒和軸承自身磨損產(chǎn)生的磨粒沖出的唯一可靠的方法。這也將使?jié)L動(dòng)體穿過(guò)潤(rùn)滑劑運(yùn)動(dòng)時(shí)所造成的內(nèi)部機(jī)械損失最小。
然而,當(dāng)使用多個(gè)軸承它們分別安裝在彼此相距較遠(yuǎn)的軸承座中時(shí),使用潤(rùn)滑油潤(rùn)滑常常不太實(shí)際或劃算。這種情況很普遍,例如軋鋼機(jī)、連鑄機(jī)、龍門吊、成型壓機(jī)、材料裝卸設(shè)備等等。受水洗和工藝過(guò)程蒸汽作用、安裝位置很難到達(dá)或可能不安全以及本身已設(shè)計(jì)為終身密封的滾動(dòng)軸承都不大可能用油潤(rùn)滑。
從實(shí)用和成本的角度考慮,因?yàn)樵O(shè)計(jì)、制造、安裝和進(jìn)行拆裝、密封等維護(hù)活動(dòng)比較簡(jiǎn)單,便用潤(rùn)滑脂最為合理。用潤(rùn)滑脂潤(rùn)滑的軸承通常消耗的潤(rùn)滑劑較少,需要的維護(hù)工作量也較小。潤(rùn)滑脂的缺點(diǎn)是傳熱性不如潤(rùn)滑油,不能提供冷卻:不能有效地沖走污染物:加注過(guò)量時(shí)會(huì)增加內(nèi)部機(jī)械損失。
滾動(dòng)軸承的工作速度也會(huì)影響到是采用潤(rùn)滑油潤(rùn)滑還是潤(rùn)滑脂潤(rùn)滑。滾動(dòng)軸承的速度常常用N值表示。dN值最初定義為軸承外徑(mm)與內(nèi)徑(mm)之和的一半與軸轉(zhuǎn)速(r/min)之積。上世紀(jì)8o年代這一定義發(fā)生了變化。目前所用的軸承速度dN為軸承的內(nèi)徑(mm)與軸的轉(zhuǎn)速(r/min)之積。因?yàn)檩^大的軸承常常轉(zhuǎn)速較低,所以內(nèi)徑的使用使軸承速度的評(píng)定更合理。“高速”和“標(biāo)準(zhǔn)速度之間沒(méi)有嚴(yán)格的界限,但是dN值超過(guò)1000000一股認(rèn)為已經(jīng)屬于高速了。
根據(jù)是用潤(rùn)滑脂潤(rùn)滑還是用潤(rùn)滑油潤(rùn)滑,軸承制造者為其產(chǎn)品規(guī)定了速度界限。對(duì)于具體評(píng)定的軸承:給用戶的這些界限值是用dN值轉(zhuǎn)化的轉(zhuǎn)速值。一些軸承制造商還進(jìn)一步區(qū)分了潤(rùn)滑脂潤(rùn)滑、循環(huán)油潤(rùn)滑和油霧/油-空氣潤(rùn)滑軸承的速度界限。不同潤(rùn)滑劑間dN值的差別一般在15%~20%之間,油霧/油-空氣潤(rùn)滑最高,潤(rùn)滑脂潤(rùn)滑最低。例如,軸承制造商可能對(duì)于內(nèi)徑為75mm的單列向心推力球軸承規(guī)定用潤(rùn)滑脂潤(rùn)滑時(shí)其最大額定速度為dN=250000(即3333min),用循環(huán)油潤(rùn)滑時(shí)為dN=300000(即4000r/min),而用油霧/油-空氣潤(rùn)滑時(shí)為dN=400000(即5333r/min)
某些特殊潤(rùn)滑脂可用于工作dN值天于1000000的滾動(dòng)軸承和工作dN值超過(guò)2000000的專用精密滾動(dòng)軸承。這些都是特殊情況,并非使用滾動(dòng)軸承的絕大多數(shù)工業(yè)用途的一般情況。對(duì)于大多數(shù)使用滾動(dòng)軸承的工業(yè)用途,dN值大于200000時(shí)使用潤(rùn)滑油較好。但是內(nèi)徑大于300mm的多列滾動(dòng)軸承,在接近連續(xù)而且?guī)в袥_擊載荷的熱和冷軋鋼機(jī)中用專門調(diào)和的潤(rùn)滑脂潤(rùn)滑,并以dN值等于或大于250000速度正常工作的例子也非常多。
粘度級(jí)別為ISOVG100-220的通用油和以這些油為基礎(chǔ)油調(diào)制的通用潤(rùn)滑脂適用于金屬、礦業(yè)、化學(xué)過(guò)程、食品和飲料、交通運(yùn)輸?shù)裙I(yè)中大多數(shù)獨(dú)立使用的滾動(dòng)軸承。這不包括像齒輪箱那樣的組合部件情況,或者如造紙機(jī)、軋鋼機(jī)、多工位自動(dòng)壓力機(jī)等的專用設(shè)備系統(tǒng)。
自從上世紀(jì)80年代后期,對(duì)于接近或在最大設(shè)計(jì)載荷下工作和/或受嚴(yán)重沖擊載荷和/或極有可能發(fā)生打滑的軸承,軸承制造商所推薦的(潤(rùn)滑脂中的)潤(rùn)滑油粘度越來(lái)越高。ISOVG320和460油都是這些情況下采用循環(huán)潤(rùn)滑、油霧潤(rùn)滑和油一空氣潤(rùn)滑方式時(shí)所使用的有代表性的油。對(duì)于高溫環(huán)境下工作的軸承,也經(jīng)常使用ISOVG680油。用ISOVG32O和460基礎(chǔ)油調(diào)制的潤(rùn)滑脂也是這些情況下所用的典型潤(rùn)滑劑。對(duì)于及其嚴(yán)酷的用途,使用用ISOVG1000基礎(chǔ)油調(diào)制的特殊潤(rùn)滑脂也不是不常見(jiàn)。
加注潤(rùn)滑劑的方法和加注的頻度也影響潤(rùn)滑劑的選擇。高速時(shí),可能需要用潤(rùn)滑油維持合理的工作溫度。油霧和空氣-油系統(tǒng)證明比循環(huán)油系統(tǒng)的安裝和維護(hù)成本低。某些用途中,它們比成本適當(dāng)?shù)难h(huán)油系統(tǒng)能更好地降低系統(tǒng)溫度。人工加注的潤(rùn)滑脂一般比通過(guò)集中潤(rùn)滑脂系統(tǒng)所加的潤(rùn)滑脂更容易變僵硬。較為僵硬的潤(rùn)滑脂一般具有較好的防水沖洗性和防止水侵入軸承內(nèi)部的能力。如果需要用基礎(chǔ)油粘度非常高的潤(rùn)滑脂,就可能要安裝專用軸承密封件以防止水的沖洗和侵入。潤(rùn)滑脂集中潤(rùn)滑系統(tǒng)和潤(rùn)滑油集中潤(rùn)滑系統(tǒng)的大小一般不同。它們用的泵和其它部件,如計(jì)量器、換向閥和排放閥也不一樣。在設(shè)計(jì)和制造集中式潤(rùn)滑管道系統(tǒng)時(shí)必須考慮對(duì)潤(rùn)滑脂的全年泵送特性。如果不考慮這一點(diǎn),系統(tǒng)可能就不劃算或者不能按照所需要的量和時(shí)間間隔將潤(rùn)滑脂輸送給需要潤(rùn)滑的軸承并使其發(fā)揮最佳性能。