脂润滑与静态油浴从公开发布的样本极限转速、温度、密封、安装方向和成本几方面进行比较,脂润滑的再润滑周期先按速度系数确定,再因高温和高载荷而缩短。各来源并未把具体的轴承类型对应到具体的润滑方式,这一对应关系必须由轴承制造商给出。

先核对每种润滑方式的样本极限转速

在其他任何条件比较之前,转速就会先淘汰掉一种润滑方式。样本极限转速按轴承类型分别针对脂润滑和油浴润滑公开发布,而且某个样本检索界面会分别提供“Limiting Speed: Oil Lub.”(油润滑极限转速)和“Limiting Speed: Grease Lub.”(脂润滑极限转速)两个字段,证实这两个数值是分开发布的9,17。某制造商列出的热学限值表中,脂润滑限值为静态油润滑限值的 66%,表中所有限值均以油位处于最低滚动体中心的静态油润滑为基准10。这个 66% 是一家制造商列表热学限值,不是强制性标准,因此适用数值必须针对具体轴承类型从样本中读取10。当运行转速超过样本极限转速的 80% 时,应咨询制造商,制造商会分析应用工况并推荐润滑方式和保持架9,16。

判断轴承座温度与热载荷是否根本允许使用脂润滑

油的优点是摩擦低、散热性能好、适用于高转速;脂的优点是施加方便、密封和保持性能好,并能承受重载和高温19。实际约束条件是轴承座温度。大多数用户希望轴承座保持在 60 C (140 F) 以下;高于该温度时,如果选用脂润滑,就需要专用油脂、持续液位检查以及大幅缩短的再润滑周期11。其失效机理分两部分:温度升高时油的粘度下降,导致金属与金属直接接触;同时基础油及其添加剂发生物理分解11。在脂的选择上,200 C (392 F) 被作为一道门槛问题提出来,同时要考虑连续暴露还是间歇暴露以及加热/冷却循环;如果是连续暴露,建议选用满足运行要求的高端产品2。本组来源中没有任何来源量化这两种方式的散热速率,因此温度决策的依据是轴承座温度和脂的额定限值,而不是算出来的热平衡。

从速度系数出发确定脂润滑再润滑周期,然后再缩短它

深沟球轴承存在一张基础再润滑周期表,其标定条件为 70 C 下的锂基/矿物油脂、水平轴以及 C/P >= 1523。速度系数 nDm 是首要输入:它决定了脂的工作点线速度,并进而决定最优油脂填充量和再润滑周期3。下表的基础周期仅在这些标定条件下适用,且该表明确为近似值,并仅限于深沟球轴承23。温度更高、速度系数更高以及恒定轴向载荷都会缩短脂的寿命,因此要相应缩短基础周期11,21,23。按照 SKF 的惯例,温度每超过 70 C 15 C,周期减半,因此 85 C 时为基础周期的 0.5 倍,100 C 时为 0.25 倍23。本组来源中没有针对深沟球轴承以外轴承类型的再润滑周期表。

速度系数 nDm (mm·rpm)基础再润滑周期 (h)缩短周期的条件
100,000~15,000温度更高、速度系数更高、恒定轴向载荷
200,000~10,000温度更高、速度系数更高、恒定轴向载荷
300,000~6,000温度更高、速度系数更高、恒定轴向载荷
400,000~3,500温度更高、速度系数更高、恒定轴向载荷
500,000~1,500温度更高、速度系数更高、恒定轴向载荷

选择既能留住润滑剂又能挡住现场水和粉尘的密封或防尘盖

脂的保持和污染物隔离主要取决于所配的密封或防尘盖,而不是润滑剂本身。2RS 橡胶接触式密封对粉尘和水的隔离优于金属防尘盖,但会降低转速额定值,且使用温度限制在约 100 C 以内24,26。金属防尘盖为非接触式,对水基本没有防护作用26。非接触式迷宫密封没有摩擦,不受密封带来的转速限制,密封处也无需润滑,其标称温度范围为塑料 -40 C 至 140 C、钢或铝 -40 C 至 171 C27。迷宫密封既可用于脂润滑也可用于油润滑,但用于油润滑时前提是油位低于密封直径,并且在水平轴上能可靠地阻挡细颗粒和粗颗粒污染物25,27。带防尘盖的脂润滑轴承并非密封轴承,但随着保持架旋转,新脂可以通过毛细作用被吸入4。本组来源中没有说明任何专门针对油浴与脂润滑差异的密封要求。

确认轴的安装方向和油位能够支撑所选润滑方式

在静态油浴中,轴承座本身就是油箱,静止时油位恰好位于最低的球或滚子中心稍下方6,10。这个油位同时也是某制造商列表转速限值的基准条件,因此油位与转速限值是相互关联的10。迷宫密封用于油润滑时,只有油位低于密封直径才被允许,而且迷宫密封的可靠性以水平轴为前提27。在决定采用油浴之前,请核对以下各项。

  • ✓如果迷宫密封与油润滑配合使用,确认轴为水平安装 [S27]。
  • ✓确认油位能够保持在密封直径以下 [S27]。
  • ✓确认静止油位恰好位于最低滚动体中心稍下方 [S6,S10]。
  • ✓确认轴承座能够充当自含式油箱 [S6]。

混用或更换润滑脂之前先验证其相容性

混用不相容的稠化剂(例如锂基与聚脲)可能导致脂急剧变软或变硬,从而引发润滑失效14。即使在同一类稠化剂内部,基础油和添加剂也可能发生相互作用,因此在改用不同油脂之前应彻底清洗轴承14。如果混用无法避免,应按 ASTM D6185 进行相容性测试,滴点或油分离量变化超过 15% 即表明不相容14。同一来源还指出,合成基础油可能使 NBR 橡胶密封件溶胀或劣化,因此油脂还必须与密封材料进行核对26。

把油润滑系统的注油、人工、泄漏和废油处理成本与带密封的脂润滑轴承放在一起权衡

据陈述,油润滑系统在初期投资和维护成本上高于脂润滑,会带来泄漏和废油处理问题,并且维持液位需要更多人工6。带密封的脂润滑轴承被描述为基本免维护,工厂填充的油脂通常可以持续整个轴承使用寿命30。列出油润滑上述缺点的同一来源还补充道:在许多应用中,与继续使用脂润滑导致的反复轴承失效和停机成本相比,这些缺点微不足道6。本组来源中没有量化成本、工时、废油处理或过滤方面的差异,因此这一比较只是方向性的,而非回收期测算。

把轴承类型的润滑方式决策交给制造商

各来源确立了按载荷和转速选择轴承类型的方法,并分别指出:脂润滑是 ZZ 和 2RS 密封轴承最常用的润滑剂形式,而开式轴承更常用油润滑,因为开式结构允许油自由进出循环19,22,33。它们没有把具体的轴承类型与具体的润滑方式关联起来。本组来源中没有按轴承类型给出润滑方式建议,因此这里无法得出任何这样的对应关系。当运行转速超过样本极限转速的 80% 时,制造商会分析应用工况并推荐润滑方式和保持架9,16。对于仅凭转速和温度无法明显判断润滑方式的轴承工位,这种咨询就是获得轴承类型答案的途径。

各来源在驱动决策的数值上的分歧之处

有两个影响密封决策和成本决策的数值在各来源之间并不一致。请让两种立场同时可见,并针对您的轴承尺寸和工况核实适用于您的那一个。

存在争议的项目及单位一份来源报告另一份来源报告买方应该做什么
2RS 接触式密封的速度损失 (%)最高转速的 20-30% [S18]转速额定值的约 35% [S26]就两种结构分别向供应商索取对应尺寸的极限转速
轴承全生命周期内成本更低的选择油润滑系统成本高于脂润滑 [S6]带密封的脂润滑轴承终身免维护 [S30]针对您的工况和失效率索取全生命周期成本对比

来源未确立的内容

  • 没有任何资料来源提供油浴换油周期或油液寿命的指导。
  • 未给出润滑脂相对于油浴的数值化 n·dm 或转速比限值;仅给出 66% 关系和 80% 咨询阈值。
  • 未提供按稠化剂或基础油区分的润滑脂温度限值表。
  • 未提供润滑脂相对于油浴的量化散热能力。
  • 未提供按轴承类型(深沟球轴承、角接触球轴承、调心滚子轴承、推力轴承、重载)给出的润滑方法建议。
  • 未提供润滑脂与油浴之间在成本、工时、废油处理或过滤费用方面的量化比较。
  • 未提供将安装朝向与强制润滑方法相关联的规则。
  • 未提供 2RS 相对于 ZZ 的 IP 等级或量化颗粒阻隔数据。
  • 没有任何资料来源给出深沟球轴承以外轴承类型的再润滑周期表。

常见问题

工业轴承的脂润滑与油润滑如何比较?轴承应该多久再润滑一次?

脂润滑与静态油浴从公开发布的样本极限转速、温度、密封、安装方向和成本几方面进行比较,脂润滑的再润滑周期先按速度系数确定,再因高温和高载荷而缩短。各来源并未把具体的轴承类型对应到具体的润滑方式,这一对应关系必须由轴承制造商给出。

各来源对 2RS 接触式密封造成的速度损失是否意见一致?

所收集的来源意见不一:一份来源报告称“2RS 接触式密封会损失最高转速的 20-30% (S18)”,另一份来源则报告“2RS 接触式密封会使转速额定值降低约 35% (S26)”。请把这种分歧当作信号处理:下单前,就您的具体尺寸和转速向供应商核实具体数值。

在轴承全生命周期内,油脂和油哪个是成本更低的选择?各来源是否一致?

所收集的来源意见不一:一份来源报告称“油润滑系统在初期投资和维护成本上都高于脂润滑,维持液位需要更多人工,并带来泄漏和废油处理问题 (S6)”,另一份来源则报告“带密封的脂润滑轴承终身免维护,可减少维护计划安排和人工投入 (S30)”。请把这种分歧当作信号处理:下单前,就您的具体尺寸和转速向供应商核实具体数值。

关于轴承润滑(脂润滑与油润滑的选择及再润滑周期),哪些内容尚无定论?

没有任何来源提供油浴的换油周期或油液寿命指导。没有来源给出脂润滑与油浴之间的数值化 n·dm 或转速比上限;只有 66% 这一关系值和 80% 这一咨询阈值。如果这些内容对您的订单有影响,请向供应商索取具体的试验或数据表数值,而不是接受笼统的说法。

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