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脂润滑轴承的低温和高温环境分析

脂润滑通常适用于轴承工作温度低于润滑脂极限温度的中低速应用场合。没有一种抗摩轴承润滑脂能够适合所有应用。每种润滑脂只具备有限的性能和特性。润滑脂由基油、增稠剂和添加剂组成。轴承润滑脂通常包含利用某种金属皂增稠的石油基油。近年来,合成基油中加入了有机和无机增稠剂。表26总结了典型润滑脂的成分。

润滑脂的成分基油增稠剂添加剂润滑脂矿物油合成烃酯类物质全氟化油硅酮锂基、铝基、钡基、钙基及复合皂无皂物(无机)微粒凝胶(粘土)、碳黑、硅胶、PTFE无皂基(有机)聚脲化合物防锈剂染料粘性剂金属钝化剂抗氧化剂抗磨极压添加剂钙基和铝基润滑脂具有优异的耐水性,适用于需要防止水分侵入的工业应用场合。锂基润滑脂具有多种用途,适用于工业应用场合和轮端轴承。

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合成基油,比如酯、有机酯和硅酮,当它们和常用的增稠剂和添加剂一起使用时,最高工作温度通常要高于以石油为基油的最高工作温度。合成润滑脂的工作温度范围可以从-73°C 到 288°C 。  

下面是与石油基油一起常用的增稠剂的一般特征。表 27. 与石油基油一起使用的增稠剂的一般特征增稠剂典型滴点最高温度耐水性将表 27 中的增稠剂与合成烃或酯类基油配合使用,可以将最高工作温度提高大约 10°C 。

°C °F °C °F

锂基193 380 121 250 良好

复合锂基260+ 500+ 149 300 良好

复合铝基249 480 149 300 优异

磺酸钙299 570 177 350 优异

聚脲260 500 149 300 良好

将聚脲用作增稠剂是润滑领域 30 多年来最重大的一个进展。聚脲润滑脂在多种轴承应用场合中都表现出了优异的性能,并在短时间内,已成为被人们所认可的球轴承预润滑剂。低温在低温条件下,脂润滑轴承的起动扭矩的大小非常重要。有些润滑脂只有在轴承运转时才能正常发挥作用,而对于轴承的起动却会造成过大的阻力。在某些小型的机器中,当温度极低时可能会无法起动。在这样的工作环境中,要求润滑脂要具有低温起动的特性。如果工作温度范围较宽,合成润滑脂具有明显的优势。该润滑脂可以在-73°C的低温下仍旧使起动和运转扭矩很小。在某些情况下,这些润滑脂在这方面会比润滑油表现得更出色。关于润滑脂重要的一点是,起动扭矩未必是润滑脂稠度或综合性能的函数。起动扭矩更像是特定润滑脂个别性能的一个函数,要凭使用经验来确定。

高温:现代润滑脂的高温极限通常是基油的热稳定性和抗氧化性以及氧化抑制剂的有效性的综合函数。润滑脂的温度范围是由润滑脂增稠剂的滴点和基油的成分决定的。表 28 显示了各种基油条件下润滑脂的温度范围。经过多年油脂润滑轴承的试验,其经验方法表明:温度每升高10°C,润滑脂使用寿命将减半。例如,如果某个润滑脂在 90°C温度下的使用寿命是 2000小时,当温度升高到100°C之后,使用寿命大约降至1000小时。反过来说,将温度降到 80°C 之后,使用寿命预计可以达到 4000 小时。


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