了解轴承润滑
轴承润滑 是指在轴承的滚动或滑动表面之间涂抹并保持润滑剂（油或脂）的做法，使金属部件之间由承载油膜隔开，而非直接相互摩擦。这一层油膜同时发挥六种作用：它能减少摩擦、防止 磨损，能够带走热量、防止腐蚀、冲走污染物，并有助于分散接触载荷。润滑无疑是影响轴承寿命的最关键因素。缺乏润滑的轴承可能在数小时或数天内失效；而润滑得当的轴承则可运行数十年。两者之间的关联如此紧密，以至于据估计 50%–80%的轴承过早失效 究其原因，往往是润滑问题所致——可能是使用了错误的润滑剂、润滑剂用量过少（或过多）、受到污染，或者润滑剂在使用过程中已发生变质。
1. 润滑的实际作用
人们很容易将润滑剂简单地视为一种“滑腻的油”，但在滚动轴承中，它却发挥着多种不同的作用，而每一种作用都对轴承的可靠性以及 振动 轴承产生的振动特征。
降低摩擦
- 利用液膜隔离金属表面，防止直接接触
- 将摩擦系数从大约 0.3–0.5（干燥） 到 0.001–0.01（润滑） — 两个到三个数量级。
- 最大限度地减少功率损耗以及摩擦产生的热量。
- 运行平稳、安静——这正是健康轴承应有的静音表现。
防止磨损
- 防止金属与金属之间的直接接触，从而避免粘着磨损和磨料磨损。
- 将使用寿命从数小时延长至数年。
- 保留原貌 轴承间隙 以及运行精度。
散热
- 润滑剂吸收摩擦产生的热量，并将其从接触面带走。
- 在配备循环系统的油润滑轴承中，这一点尤为重要。
- 防止过热，以免导致淬火后的滚道软化并加速失效。
防腐蚀、污染控制和载荷分布
- 防腐蚀： 该薄膜能阻隔水分和腐蚀性物质；添加剂则进一步增强了抑制效果；这一点在储存和闲置期间尤为重要。
- 污染控制： 润滑剂能将微小颗粒从接触区域冲走，润滑脂能起到密封作用以防止异物侵入，而油液系统通常还会增加过滤功能。
- 载荷分布： 该薄膜能更均匀地分散载荷，且滚动接触面上的弹性流体动力润滑（EHL）可提供真正的载荷支撑，从而降低峰值接触应力。
最后这一点值得强调。在受载的滚动接触中，压力极高，以至于润滑油在瞬间几乎表现得像固体一样，而接触表面则发生弹性变形——这就是EHL工况。油膜厚度仅为几分之一微米，因此即使是微量的污染物或粘度不匹配，也会产生极其显著的影响。
2. 润滑脂与机油：如何选择润滑剂
润滑脂润滑
润滑脂是滚动轴承最常用的润滑剂，其本质是由增稠剂固定住的油。
- 成分： 基础油 + 增稠剂（金属皂）+ 添加剂。
- 优点： 简单，无需外部系统，并自带密封功能。
- 限制： 散热效果有限，且需要定期重新润滑。
- Speed limit: 通常最多可达 DN 值在 300,000 至 500,000 之间 （轴承内径（毫米）× 轴转速（转/分））。
- 应用： 电动机、通用工业设备以及终身密封轴承。
油润滑
当速度或温度超过润滑脂的承受范围时，就需要使用机油。
- 类型： 矿物油或合成油，并配有多种添加剂组合。
- 优点： 散热效果极佳，可进行过滤和冷却，通常能延长使用寿命。
- 要求： 供油系统、密封件和排水装置。
- 速度范围 没有实际的最高速度限制。
- 应用： 高速机械， 滑动轴承以及大型循环油系统。
选择合适的等级并非凭空猜测。基础油的粘度必须足够高，才能在工作温度和转速下形成油膜，但也不能过高，以免因搅动损耗导致轴承过热。当您确实需要具体量化时，我们的 轴承润滑脂用量计算器 设置初始填充的大小，以及 轴承重新润滑周期计算器 将转速、尺寸和温度转化为合理的再润滑计划。
3. 润滑方法
For grease
- 填脂轴承： 轴承腔内应填充30%至50%的润滑脂（填充过量会导致润滑脂翻腾）。
- 定期重新润滑： 每隔数月至数年添加一次新润滑脂。
- 自动润滑器： 能够连续计量并分配定量剂量的机电设备。
- 密封轴承： 预先填充且不再补脂——待润滑脂用尽后更换。
For oil
- Oil bath: 轴承部分浸没在油槽中。
- Oil ring: 安装在轴上的油环从油底壳中吸取机油，并将其输送至轴承。
- Oil mist: 一种适用于高速作业的雾化喷雾。
- 循环系统： 带集成冷却和过滤功能的泵送供油系统。
- 喷射润滑： 用于极高速度的高压油射流。
4. 润滑失效模式——及其引发的振动
由于许多轴承故障都是润滑故障，维护工程师应了解每种故障模式及其早期征兆。在轴承抱死之前，这些故障大多会首先表现为温度升高和高频振动。
润滑不足
- 症状： 高温、振动加剧、可听见的噪音。
- 损坏： 表面划痕、变色、快速磨损。
- 原因： 间隔不当、通道阻塞、供应不足
- 失效时间： hours to days.
润滑过量
- 症状： 因润滑脂搅动产生的高温、密封件泄漏。
- 损坏： 润滑脂加速劣化，密封件损坏。
- 原因： 润滑油过量、油底壳注油过量。
- 影响： 润滑过量会使轴承寿命缩短至最佳水平的50%至80%。
润滑剂不正确、受污染或变质
- 粘度不符： 太薄会导致涂层不足；太厚则会增加摩擦和热量。
- 类型不兼容： 混合不相容的润滑脂或润滑油可能会破坏增稠剂的结构。
- 温度范围不正确： 润滑剂要么变质，要么变得过于粘稠。
- 污染： 灰尘、金属颗粒或水会起到研磨剂的作用，从而加速磨损， 疲劳，并可能阻塞通道。
- Degradation: 随着使用时间的延长或受热导致的氧化、添加剂的流失，以及粘度的增稠或变稀，都会降低润滑剂的保护能力。
当薄膜最终破裂时，由此产生的金属间碰撞会激发轴承的固有频率，从而产生典型的 轴承故障频率. 这些在以下情况下显示效果最佳： 包络分析，这就是为什么润滑问题和初期的 剥落 这些缺陷通常都能通过同一项测量检测出来。
5. 最佳实践与状态监测
选择与应用
- 选择粘度等级时，请遵循轴承和设备制造商的建议，并考虑转速、载荷和温度等因素。
- 请使用信誉良好的供应商提供的优质润滑剂。
- 润滑前请清洁所有表面，涂抹适量润滑脂（不可过多或过少），使用干净的工具和容器，并在重新润滑时清除旧润滑脂。
监控
- 应根据实际运行状况设定再润滑间隔，而非凭习惯。
- 监测轴承温度——温度升高是润滑问题最早出现的征兆之一。
- 定期检查密封件并监测润滑油消耗情况。
- 使用 油液分析（摩擦学） 以判断润滑剂的状态和污染情况，并将轴承纳入更广泛的 状态监测 方案。
振动测量实现了闭环控制。例如，一款便携式双通道分析仪 Balanset-1A 让技术人员沿着设备路线巡检，采集高频振动和整体振动水平数据，从而在轴承出现可听见的异响之前，就发现其润滑不足或受污染的情况——而且，由于同一台仪器也可用于转子动平衡校正，因此能确认1×振动幅值的任何上升确实是轴承润滑问题引起的，而不仅仅是 不平衡 将其作为整体来考量。结合温度监测和油液分析，它能将润滑管理从基于日历周期的任务转变为真正基于状态的管理。理解润滑原理、选择合适的润滑剂、采用正确的方法添加适量润滑剂，并通过监测来维持其状态，这些共同构成了每个有效轴承可靠性计划的基础。
