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润滑脂组成对轴承噪音的影响

  目前约有80%的滚动轴承均使用润滑脂润滑,润滑脂已被认为是轴承内圈、外圈、滚动体和保持架之后不可缺少的第五大“元件”,因此润滑脂成为影响轴承噪音的主要因素。随着轴承制造业的发展,低噪声轴承的制造精度有很大的提高,当加工精度达到一定水平时,其本身产生的噪音越来越小,此时润滑脂对降低轴承运转噪声的作用越来越重要。低噪音润滑脂在轴承上的广泛应用还由于其降低了轴承噪音,延长了轴承寿命,改善了环境质量。

  这里凯丰为您揭示润滑脂组成对轴承噪音的影响


  1.基础油的影响
  环烷基矿物油、聚 α- 烯烃油( PAO )、酯类油及其混合油是大多低噪音润滑脂采用的基础油,不同基础油,不同粘度对润滑脂的降噪效果不同,在一定范围内,润滑脂的噪音随着基础油粘度的增加而减小。

  天然矿物油降低轴承噪音的性能最优,其次是合成烃油,酯类油稍差。 以环烷基矿物油、 PAO 、 多元醇酯、 双酯以及它们的混合油为原料,使用预制皂制脂法制备润滑脂,不同的基础油用不同的制备方法,发现以环烷基油、环烷基油 + 多元醇酯混合基础油制备的润滑脂具有较好的噪音特性, PAO 和双酯不利于降低润滑脂的噪音。

  通过研究不同基础油对轴承噪音影响,在一定范围内,提高天然矿物基础油的粘度有利于降低轴承的噪音。同时在润滑脂中加入某些聚合物可以增加脂的降噪效果。 润滑脂基础油粘度对降低轴承噪音的影响可解释为润滑脂具有降低和衰减引起轴承内外振动的交变力, 基础油粘度越高,效果就越好。 但是,在低温下由于润滑脂的分油能力降低,基础油粘度增大会使振动和噪音增大。 从一些低噪音润滑脂产品(如 SKF 、 NSK 、德国 KLU-BER 、壳牌以及 ESSO 公司的低噪音润滑脂) 的技术指标和产品介绍中可以看出,润滑脂的基础油大多为矿物油、酯类油、合成烃及其混合油,发现具有较高压粘系数的低粘度环烷基油有良好的降噪效果。


  2.稠化剂的影响
  不同种类和不同结构的稠化剂对润滑脂降噪效果不一样,骏景赌场_澳门官方赌场_银河赌场娱乐:皂纤维结构和皂含量对轴承噪音具有一定的影响。 在众多稠化剂当中,锂基润滑脂和聚脲基润滑脂的降噪效果较好。专家在对锂基润滑脂、 脲基润滑脂和铝基润滑脂进行比较研究中,认为锂基润滑脂的降噪效果最好。也有一些专家认为皂纤维短的润滑脂有利于降低轴承的噪音。有人研究了不同因素对锂基脂噪音的影响,发现皂微粒越小,噪音越小。指出在一定的表观粘度范围内,稠化剂含量高可以在一定程度上阻止滚动体的轴向窜动,提高振动值的稳定性。总的来说,稠化剂对润滑脂噪音影响主要表现在皂纤维的结构上,一定条件下,短纤维皂的降噪效果较好,但要求有较高的洁净度。


  3.添加剂的影响
  润滑脂中的添加剂可以改善脂的某些性能,增强脂的使用性能,但添加剂(尤其是一些极性添加剂) 的加入会对润滑脂胶体结构有一定的影响。Gow 认为,约 90% 的添加剂会破坏润滑脂中稠化剂的结构, 有的甚至会在外部环境的促成下发生反应,生成杂质,因此添加剂同基础油和稠化剂的配伍性对润滑脂的噪音也具有一定的影响。专家指出,添加剂在接触区的存在形式对减振效果产生重要影响,添加剂在润滑脂中的结晶粒子直径达到5 μm~10 μm 时,噪音就会增大 ,高分子聚合物添加剂可增加油膜厚度,达到降低噪音的目的。


  4.其他因素的影响
  不同工艺制备的润滑脂会形成不同的内部结构,都会对轴承噪音产生不同的影响。 专家在探讨了制造工艺对轴承振动和噪音的影响,采用矿物基础油, 快冷方式制备的润滑脂的噪音值稍低;而采用混合基础油,快冷方式制备的润滑脂的噪音值增大。

  另外,润滑脂的流变性、动态分油、油膜厚度及所含杂质等也会影响润滑脂的降噪效果。特别是杂质的大小、形状、强度对润滑脂噪音具有一定的影响。通过研究润滑脂的结晶物析出与轴承振动发现,润滑脂在储存一段时间之后会析出某些结晶物,能导致轴承振动增加,但是这种影响可以通过升温恢复而降低。

  在一定的轴承型号范围内,润滑脂的动态分油和轴承的振动性能有很强的对应关系,动态分油影响着油膜的形成和轴承运转时的润滑状态, 润滑脂在使用一段时间后,有可能会出现贫油润滑的现象,贫油现象使高温润滑脂和基础油粘度高的润滑脂容易在小型轴承中出现噪音 。通过实例计算表明,在径向载荷不高的情况下, 油膜的存在对轴承刚度影响较大,但随着径向载荷的增大,油膜对轴承刚度的影响逐渐减弱, 而轴承运转时其刚度对噪音特性有一定的影响。 同样,由于转速、侧流和温升等方面的原因,造成轴承在贫油条件下运转会增大噪音。

  综上所述,轴承噪音产生的原因有很多,低噪音润滑脂可以有效降低轴承在运转时的噪音。不同基础油的润滑脂降噪效果不一样, 原因主要是润滑脂的流变性、分油能力、形成油膜的厚度和纤维结构等不尽相同;稠化剂皂纤维结构的大小和长短等对噪音影响明显;润滑脂中的杂质会使轴承的噪音升高,保持润滑脂高的洁净度可以低轴承噪音;添加剂可以改变润滑脂的某些性质,但有些添加剂会破坏润滑脂的内部结构,增大轴承的噪音。 低噪音润滑脂的研究主要集中在原料的选择和工艺方面,不同组成、不同结构、不同工艺对脂的降噪效果有影响