多数滑动轴承被归咎为“润滑不良”的滑动轴承失效,实际上往往是润滑方式不匹配:将某一种轴承类型的润滑制度,错误地用于根本不采用该方式的轴承。

滑动轴承的润滑方式通常分为三类——干摩擦型、含油型和外加润滑型——若将其混为一谈,失效机理也会截然不同。

明确所用轴承属于哪一类,比了解“多久加一次脂”更为重要。

滑动轴承为何不适用统一的润滑原则

滑动轴承通过润滑膜将轴与轴承工作表面分隔开来,而不是依靠滚动体实现支撑。

在启动、停机或极低转速工况下,润滑膜尚不足以将两接触面完全分开——此时属于边界润滑阶段,也是金属直接接触和磨损最集中的阶段。

当轴达到工作转速后,润滑剂被带入承载区,形成完整的动压油膜,使接触面完全分离,并显著降低摩擦。

(我们将在《什么是滑动轴承?》一文中更深入地介绍这一变化曲线及三种滑动轴承结构。)

之所以从这里开始,润滑策略会分为三条路径,是因为制造商会在部分轴承中预置润滑剂,而另一些则依赖外部加注:

  • 干摩擦型 / 复合滑动轴承—— 设计上具备自润滑特性,无需外部润滑剂

  • 含油烧结轴承—— 润滑剂在制造过程中封装于材料内部

  • 油槽型 / 通用滑动轴承—— 不含内置润滑剂;需由外部加注并持续维护

一旦类别判断错误,要么会让本该定期维护的轴承润滑不足,要么会污染本不应接触润滑脂枪的轴承。

滑动轴承的三种润滑类别 对干式、自润滑含油和油沟式滑动轴承进行对比,色条透明度表示各类型所需的人工维护程度。 干式运转 无需外加润滑剂 PTFE层 钢或青铜基体 严禁加注润滑脂 含油型 内置油源 充油孔隙 SAE 841青铜 无需定期补脂 油沟式 外部供油或润滑脂 油沟或油孔 无内置储油量 需要定期安排 色条透明度 = 各类型所需的人工维护程度

干式滑动轴承:切勿加注润滑脂

干式滑动轴承采用 PTFE(或 PTFE 复合)滑动层,通常通过烧结青铜或钢背层进行复合,这正是 ISO 3547 / DIN 1494 规范下 DU 型轴套的典型结构。

PTFE 与钢配副时的摩擦系数约为 0.05–0.10,已低到轴承可在完全无流体润滑膜的条件下运行。

在磨合阶段,PTFE 会在轴表面形成一层薄的转移膜,并由此成为后续实际承载的滑动界面。

干式滑动轴承层结构 剖面示意:轴体支承在 PTFE 滑动层上,PTFE 滑动层复合于烧结青铜中间层之上,并与钢或青铜背层结合。 轴向运动 轴(钢) PTFE滑动层 青铜中间层 背层 磨合后,PTFE 与轴表面之间形成转移膜

这类轴承不仅没有必要加脂,而且加脂本身就是错误做法。

润滑脂并不会改善 PTFE 接触界面,反而会吸附粉尘和磨粒,使其嵌入滑动表面,从而加速磨损,而不是延缓磨损。

如果干式轴承出现过热或早期磨损,几乎从来不是“多加润滑”的问题;应检查轴表面粗糙度、对中情况,以及载荷/转速是否超出轴承的 PV(压力 × 速度)额定值。

含油滑动轴承:出厂即含油,而非由您现场补脂

含油滑动轴承通常采用 SAE 841 规格的烧结青铜制造,其材料体积分数中有 15–25% 为相互连通的孔隙,并通过真空浸油工艺预先充入润滑油(通常为 SAE 30 无清净剂机油)。

其工作机理属于被动式:轴承在载荷下升温时,润滑油的热膨胀速度高于周围青铜,因此热量和压力会将油从孔隙中挤出并输送到轴表面。

当轴承冷却后,毛细作用会将润滑油重新吸回孔隙中。

这也是这类产品被称为“免维护”,而不是“永久自润滑”的原因——其储油量是有限的。

在正常工况下(中等转速、中等载荷、接近室温的运行条件),它确实能够在无需干预的情况下覆盖轴承的整个使用寿命。

在此基础上再加注润滑脂并无助益,反而可能堵塞其孔隙结构。

其局限性主要出现在持续高温、连续重载或缺油且多尘的环境中。

这三种因素都会使储油消耗速度快于设计预期。

在这些条件下,如壳体设有可见油孔,适当补加少量兼容润滑油——即在油孔处滴加一滴——可延长使用寿命。

这不像油沟式轴承那样属于固定的定期维护要求,而是针对超出轴承正常设计工况的运行状态所采取的响应措施。

GDJBKECG以内径为 1.126 英寸的含油轴套为 SAE 841 青铜材质,充填 SAE 30 润滑油,适用于输送机、风机电机和雨刷电机等工况。

在室温和中等载荷下,它无需额外润滑;材料本身已含有润滑介质,也不需要制定补脂周期,更不存在需要跟踪的注脂点。

如果同一轴承用于高温、多尘的输送辊筒,内部油储备会远早于计划耗尽;在这种特定工况下,应在轴承座处进行手动补油,而不是使用润滑脂枪。

带油槽轴套:真正需要制定润滑周期的类型

带油槽及通用型轴套轴承——即经过机加工设置油槽或油孔、但不含浸渍式储油介质的普通青铜、黄铜或尼龙轴套——是少数真正需要回答“应多久润滑一次”的类别,因为它们没有可供依赖的内置润滑储备。

不存在适用于所有应用的统一周期。

补充润滑周期取决于载荷、转速、温度和污染因素的叠加作用,而非单一因素;同一轴承在高温多尘环境下运行时,所需维护频率要远高于在低温洁净环境中的运行情况。

关于这一主题的行业资料,比预期中要少。

STLE(Society of Tribologists and Lubrication Engineers,摩擦学与润滑工程师学会)2009 年的一篇技术文章明确指出,如果不回到最初的设计参数,就很难找到关于滑动轴承加油量和加油频率的公开指导;因此建议优先查阅轴承制造商提供的润滑说明,再考虑采用通用经验公式。

在缺乏 OEM 指导的情况下,该文还提供了两种并行的经验估算方法。

这两种方法最初都是为大型滑动轴承的集中润滑系统选型而开发的——文章中的示例为一只直径 4 英寸的输送滚筒轴承。

这一尺寸明显高于大多数轴套轴承样本所覆盖的约 1/16 英寸至 1 英寸以上的内径范围,本册亦然。

其中一种方法有时被称为 Trabon/Lubriquip 法,其目标值以每个班次补充的油膜厚度比例表示:手动方式为每 8 小时补充 2/1000,自动供油方式为每 4 小时补充 1/1000。

它很好地说明了这一基本原理——少量多次优于间隔过长的大剂量补给——但在较小内径的轴承上并不能直接套用。

该方法要求事先掌握轴承油膜厚度,而其示例计算所对应的轴承尺寸均远大于典型轴套轴承的内径,通常大出数倍。

过量润滑同样会滞留热量并浪费润滑剂,其危害与润滑不足导致油膜缺失一样确定;无论采用哪种公式,甚至不采用公式,这一实践结论都适用。

润滑脂加注方式对比 在总加脂量相同的前提下,对两种补脂方式进行比较:少量多次与少次多量,哪一种更为优选。 少次多量 少量多次——优选 总量相同,方式不同

对于水平安装、中等转速的滑动轴承应用,通用型 NLGI 2 润滑脂通常是合理的默认起点;在正常工况下,其保持性较好,不易流失。

较软的 NLGI 1 适用于低温或低速工况以及集中润滑系统;较硬的 NLGI 3 则更适合立轴场合,可避免较软润滑脂因重力下垂而脱离承载区。

按材料选择合适的润滑剂

滑动轴承材料

典型润滑方案

说明

烧结青铜(含油)

内置储油功能

通常无需定期加注润滑脂;仅在持续重载工况下酌情补充润滑油

实心青铜/黄铜(油槽式)

外供润滑油或 NLGI 2 润滑脂

应从油孔或油槽加注,并根据载荷、转速和温度调整加注频次

尼龙/聚甲醛(POM)

轻质润滑脂或无需润滑

通常标注为“预润滑”;此类低摩擦聚合物所需的外部润滑剂极少

PTFE 衬层复合材料(干运行)

无需

外部润滑剂会降低其性能;应依靠 PTFE 转移膜工作

正确识别故障征兆

车间现场的大多数诊断误判都指向同一个方向:轴承一旦出现温升过高或异响,第一反应往往就是补充润滑脂。

对于按固定日历周期加脂、且不考虑载荷变化的油沟轴承,这种做法往往正好适得其反——轴承本身通常已经过量填脂,再继续加注,只会让被搅动的润滑脂失去排散空间。

在拿起注脂枪之前,有几种典型情况值得先辨别:

滑动轴承润滑判断流程图 一张判断流程图:先识别滑动轴承所属的润滑类型,再采取对应的维护措施。 属于哪种润滑类型? 干式自润滑 切勿加脂 含油轴承 无需定期再润滑 油沟式 按周期维护

如果是干式自润滑轴承而且滑动表面已混入灰尘或砂粒,说明有人将润滑脂加到了本就不适合用脂润滑的轴承上——正确做法是将其清洁干净并保持干燥,而不是继续加注润滑剂。

如果是含油轴承在持续重载工况下磨损速度超出预期,说明烧结储油孔中的润滑油消耗速度快于其回渗补充速度——这种情况下,正确做法是在轴承座的注油孔少量补充润滑油,而不是加注润滑脂。

如果磨损或擦伤是在安装后不久就出现,而不是运行数月之后才发生,那通常并不是润滑问题——应先检查轴表面粗糙度、对中情况和配合关系,并结合我们的法兰滑动轴承选型指南,再判断是否为润滑介质导致的问题。

如果您仍在评估滑动轴承是否适合您的应用工况,我们的滑动轴承与球轴承对比可在润滑因素介入之前,为这一选型决策提供依据。

常见问题

干式自润滑滑动轴承是否需要任何润滑?

不需要。干式自润滑滑动轴承在其整个服役周期内依靠 PTFE(或 PTFE 复合材料)转移膜工作;一旦加注润滑脂,反而会带来磨粒污染风险,缩短使用寿命,而不是延长寿命。

含油轴承应多久补充一次润滑?

在正常载荷、转速和温度条件下,无需补充润滑——烧结青铜储油体的容量本就按轴承全寿命使用需求设计。只有在持续重载、高温或粉尘环境下运行时,才有必要在轴承座油孔存在的情况下,偶尔进行人工补油。

黄铜或青铜滑动轴承应选用哪种润滑剂最合适?

对于带油槽的(非浸油式)青铜或黄铜轴套,通用型 NLGI 2 级润滑脂可满足大多数水平、 中等转速工况;在低温或低速应用中应改用 NLGI 1 级,在立轴工况下则宜采用 NLGI 3 级,以免较软的润滑脂从承载区域迁出。

滑动轴承与轴颈轴承是同一种轴承吗?

从功能上说,二者是同一类轴承——“journal bearing”更常见于大型旋转机械场景(如汽轮机、发电机),而“sleeve bearing”则是对这种简单圆柱形轴承—轴配合结构的通用工业称谓。本指南中的润滑原则同样适用于这两类轴承。

滑动轴承过度润滑会造成损坏吗?

会,而且其故障发生率并不低于润滑不足。对于空间紧凑的轴承座而言,多余的润滑脂无处排出,容易被搅动发热,抬升运行温度,并可能将密封件或防尘盖顶偏位移——因此应采取少量多次的补脂方式,而不是长间隔、大剂量加注。