轴承润滑的关键在于把握润滑脂用量:既不能过多,也不能过少。用量不足会导致轴承干摩擦;用量过多则会引起发热,并增加维修成本。

润滑脂用量速查
25–35% 深沟球轴承
约20% 角接触球轴承
40–50% 恶劣/户外环境

如需精确计算,可采用 SKF 公式: Gq = 0.114 × D × B (D = 外径,单位为英寸;B = 轴承宽度,单位为英寸;Gq = 用量,单位为盎司)。详见下文。

工程师经常设计 定制轴承 以满足超长寿命要求。下文将结合实践经验,为您提供参考,帮助设备平稳运行并延长使用寿命。

润滑脂在轴承性能中的作用

润滑脂在保护轴承方面发挥着关键作用,不仅可在轴承与污染物之间形成屏障,还能降低摩擦与磨损。它能够有效隔绝灰尘和水分,避免其损伤轴承表面,同时帮助散逸运行过程中产生的热量。

润滑脂在轴承内部的实际作用
降低摩擦
防止滚道发生金属直接接触
隔绝污染物
使灰尘和水分远离表面
散热
将热量从轴承滚道带走
防止腐蚀
在所有轴承表面形成保护膜

影响轴承润滑脂用量的因素

  • 轴承尺寸和类型: 尺寸更大的轴承以及承受较重载荷的轴承,通常需要更多润滑脂。 球轴承 与其他滚动轴承相比,其补脂周期通常更长。请参阅我们的 球轴承润滑指南 ,了解更多详情。

  • 运行速度: 高速运转的轴承需要控制润滑脂用量,以避免阻力过大和热量积聚。

  • 温度: 温度越高,基础油分解越快。若预计设备将长期在高温下运行,应适当提高润滑频次。

  • 运行时间: 连续运行或频繁启停都会加速润滑脂老化。设备使用强度越高,补脂频次也应相应提高。

  • 振动: 振动水平越高,冲击载荷越明显。为维持有效的保护油膜,需要更频繁地补充新润滑脂。

  • 黏度因素: 添加剂体系和润滑脂稠度都会影响使用寿命。锂基润滑脂因通用性强,是最常见的选择。

  • 安装位置: 立式轴承对润滑脂的保持能力不如卧式轴承,因此需要更频繁地补脂。

  • 载荷: 载荷越大,受力越高,也就越需要充足的 润滑

  • 环境: 处于粉尘环境或户外工况的轴承,需要有足够的润滑脂以阻隔污染物,同时避免过量填充。

不同轴承类型的标准润滑脂填充指南

不同 轴承类型所需的润滑脂量差异很大。以下将结合两种最常见的轴承类型,说明推荐的填充量。

按轴承类型确定润滑脂填充量
25–35% 填充量
深沟球轴承
标准/通用工况
约20% 填充量
角接触轴承
高速主轴
40–50% 填充量
恶劣环境
户外/多尘/潮湿

深沟球轴承

  • 推荐润滑脂加注量: 对于 深沟球轴承,理想的填充量为轴承内部空间的25–35%。

  • 为何采用这一范围: 这一填充范围既能提供充足润滑,降低摩擦与磨损,又可避免过量润滑脂带来的阻力和发热。

深沟球轴承结构

角接触球轴承

  • 推荐润滑脂加注量: 高速 角接触球轴承 通常只需约20%。

  • 为何应减少加脂量: 减少润滑脂用量可降低高速运转时的拖曳和温升,避免润滑剂在高速旋转过程中劣化,同时仍可提供足够保护。

角接触球轴承结构

对于这两类轴承,务必选用匹配的润滑脂,即具备合适添加剂和基础油的产品。正确的润滑脂配合正确的加注量,能够延长轴承寿命,并保持设备高效运行。

行业标准加脂方法

SKF公式

用于计算精确润滑脂加注量的最广泛采用方法:

基本公式(按轴承尺寸计算)

Gq = 0.114 × D × B

Gq

= 润滑脂用量(盎司)

D

= 轴承外径(英寸)

B

= 轴承宽度——止推轴承为高度(英寸)

轴径计算可采用简化公式:

简化公式(按轴径计算)

G = D × B / 10

D

= 轴径(英寸)

B

= 轴承宽度(英寸)

G

= 润滑脂用量(盎司)

示例:一只安装在 3-inch 轴上的密封轴承,宽度为 1 inch → G = 3 × 1 / 10 =0.3 ounces润滑脂。

每英寸轴径 1 次压脂行程

一种快速的现场方法是:每英寸轴径按 1 次润滑脂枪压脂行程估算。由于不同润滑脂枪的出脂量存在差异,实际应用中每英寸 2–3 克通常更具一致性。若需校准润滑脂枪的出脂量,可称量 10 次压脂行程的总重量后再进行折算。

通过感知判断润滑状态

也可通过听觉和手感判断加脂是否适当。首次加脂后,噪声通常会下降并趋于稳定;当轴承充满后,噪声又会回升。润滑脂枪手柄阻力明显增大,也是一个可靠信号。当这两个特征同时出现时,应停止加脂。

轴承加脂量:特殊工况

高速应用

在高速机械中,应尽可能减少润滑脂用量,同时确保润滑充分。润滑脂过量会增加摩擦阻力和发热,进而降低性能,甚至导致失效。

  • 减少润滑脂加注量: 控制加注量,以避免不必要的摩擦和过热。

  • 旧润滑脂管理: 定期清除旧润滑脂,防止积聚后影响新润滑脂的效果。

  • 无油轴承: 在需要超低起动扭矩的场景中,无油轴承可在不使用传统润滑脂的情况下运行,并提供极低的起动阻力。

恶劣环境工况

室外安装、粉尘较多的工厂以及高湿环境,相比常规工况都需要更多润滑脂。

  • 增加加注量(40–50%): 增加的润滑脂可形成更强的屏障,抵御污染物和环境侵蚀。

  • 降低污染风险: 润滑脂填充量增加后,灰尘、污物和水分可侵入的空间更小。

  • 防腐保护: 更高的加注量有助于抵御腐蚀性介质和温度波动,并显著延长设备使用寿命。

应用类型

建议加注量

主要原因

深沟球轴承(标准型)

25–35%

在润滑与散热之间取得平衡

角接触/高速主轴

约20%

在高转速下将摩擦阻力和发热降至最低

严苛/户外/污染环境

40–50%

为污染物提供额外屏障

润滑不足(任何类型)

过低

导致80%以上的轴承失效

润滑脂加注量对轴承性能的影响

润滑脂的最佳区间——两侧分别会发生什么
润滑脂过少
▸ 滚道产生金属直接接触
▸ 表面磨损加剧
▸ 温升过高并可能发生卡死
▸ 轴承完全失效
导致80%以上的轴承失效
润滑脂过多
▸ 摩擦阻力增大,内部发热上升
▸ 能耗增加
▸ 密封件损伤及润滑脂泄漏
▸ 轴承使用寿命缩短
例外:严苛环境下可能需要适当增加加脂量

润滑脂过量加注的影响

润滑脂并非越多越好。加脂过量会增加轴承内部阻力,使设备负荷加大、运行温度升高。随着时间推移,额外的热量会缩短轴承寿命,并推高能源成本。

注意:在极端严苛的环境中,适当提高润滑脂加注量有助于防止污染物侵入——但这属于例外情况,而非通用原则。

润滑脂不足的影响

润滑不足导致了80%以上的 轴承失效. 当润滑脂已无法提供足够保护时,轴承劣化会迅速发生。

  • 摩擦与磨损加剧: 润滑脂不足时,金属直接接触会加速轴承工作表面的磨损。

  • 抱死风险: 润滑严重不足的轴承可能因过热而完全抱死,进而导致运行噪声增大、效率下降,甚至引发设备停机。

常见问题

轴承应多久补充一次润滑脂?

这取决于实际工况。在高温、重载或污染环境下运行的轴承,需要更频繁地检查和补脂。通常可将 1,000–2,000 运行小时作为初始参考,但具体应用仍应以制造商建议为准。

轴承加脂过多会怎样?

过量润滑脂会使轴承在多余润滑剂中搅动,从而产生热量并增加功耗。严重时还会损坏密封件、造成润滑脂泄漏,并加速轴承磨损,结果适得其反。

轴承最适合使用哪种润滑脂?

锂基润滑脂因适用温度范围和载荷条件较广,是应用最为普遍的选择。对于高温工况,聚脲基或磺酸钙基润滑脂可能更为合适。应始终根据实际运行条件选配润滑脂,并在更换不同类型润滑脂之前确认其相容性。

结论

轴承润滑并不复杂。可先按通用准则执行——深沟球轴承的填充量通常为 25–35%,角接触类轴承约为 20%——当需要精确数值时,可采用 SKF 公式计算。结合运行转速、环境和载荷综合判断,即可获得良好效果。

如需了解更多轴承维护指导,请查阅我们的其他资料,或 了解轴承磨损 及其预防方法。