轴承磨损概览

轴承磨损是机械设备中的一个重大问题。它不仅会降低机器效率，如果处理不当，还会导致轴承过早失效。

在本指南中，我们将深入探讨轴承磨损的类型和原因。我们还提供了选择合适润滑脂的见解，以防止轴承过早磨损和失效。让我们一起探索这个关于磨损与解决方案的复杂世界。

滚动轴承磨损的类型

轴承在使用过程中会遇到不同的磨损模式。了解这些迹象有助于更好地进行维护，并确保机械运行顺畅

磨料磨损

• 当硬表面在较软的表面上滑动并导致材料移除时，就会产生磨料磨损。当沙子或金属碎屑等外来污染物进入轴承润滑剂时，这种情况尤为明显。
• 受影响区域： 在球轴承或滚子轴承中，主要受影响区域是滚道、滚动体端面和挡边。这种磨损通常表现为抛光状的光泽，会增大内部游隙并可能缩短轴承寿命。
• 原因： 磨料磨损的主要原因包括润滑不足、润滑剂中含有外来颗粒以及润滑油膜形成不良。
• 预防方法： 表面涂层可以增强组件硬度，有效的润滑过滤可以去除污染物。在“磨损碎屑检查系统”中，传感器被用来检测并分类润滑剂中的金属颗粒，以便早期发现磨损。
• 材料配对策略： 将硬表面和软表面配合使用，可以通过让磨料颗粒嵌入较软材料中来限制磨损。

粘着磨损

粘着磨损（通常被称为“擦伤”或“胶合”）是由于两个相互作用的表面发生滑动，导致材料转移。这种磨损通常随载荷和滑动距离的增加而增加，但随表面硬度的增加而减少。

原因

这种磨损源于滚动体的角加速度，导致套圈滚道与滚动体之间发生材料转移，通常表现为划伤或拉伤痕迹。

补救措施

• 使用硬质材料或进行表面处理（如镀铬或镀镍）。
• 考虑设计改进：更换轴承类型或使用不同的保持架设计。.
• 在轴承零件上应用黑氧化涂层以增加保护。

微动磨损/腐蚀

微动磨损（或称“摩擦化学腐蚀”）由于润滑不足发生在轴承滚道上，导致金属接触并出现明显的氧化，通常表现为红色或黑色的氧化铁。

原因

• 配合件之间的微小运动
• 组件形状偏差
• 轴的偏斜或轴承座变形
• 缺乏轴向预载

补救措施

• 遵循轴承制造商的安装指南以获得合适的配合。
• 增强轴或轴承座的刚性。
• 使用尽可能紧的轴承座。
• 在轴承座上应用涂层以增加保护。

伪布氏硬度压痕

伪布氏硬度压痕发生在轴承静止运行时，由于滚动体微小的轴向运动，在没有油膜保护屏障的情况下，在滚道上造成类似磨损的压痕。

损伤

磨损痕迹通常因腐蚀呈现褐色，并显示出明显的硬化，特别是在球轴承中，界限清晰。

补救措施

虽然在某些情况下（如机械的海运运输）伪布氏硬度压痕难以避免，但可以采取以下措施减轻其发生：

• 减少运输过程中的移动和静载重量。
• 使用具有较大径向游隙的轴承。
• 选择含有抗磨添加剂的润滑脂。

区分方法： 将其与“真布氏压痕”区分开的方法是检查磨损处：伪布氏硬度压痕会抹去表面纹理，而真压痕则保留纹理。

为滚动轴承选择合适的润滑脂

为了对抗轴承磨损并确保滚动轴承的最佳性能和寿命，选择正确的润滑至关重要。

润滑脂的特性与分类

基础油类型和粘度

润滑脂的性能深受其基础油类型的影响。它决定了润滑油膜的形成。常用的基础油包括矿物油和合成油（如PAO、聚乙二醇和酯类），每种都有不同的特性。

增稠剂

增稠剂对润滑脂的稠度起着关键作用。金属皂、金属复合皂以及新兴的有机或聚合物增稠剂（如聚脲）是典型的增稠剂。

添加剂

所有润滑脂都含有添加剂。有些影响油本身（如抗氧化剂和清净剂），而有些（如抗磨添加剂和防锈剂）则作用于轴承或金属表面。

NLGI 等级

根据 ISO 2137 的“工作锥入度”确定稠度。NLGI等级越高，润滑脂越硬。滚动轴承通常优选 NLGI 1、2 或 3 级。

影响润滑脂选择的因素

为了减少轴承磨损，选择合适的润滑脂至关重要。各种运行和环境因素都会影响这一选择，并直接影响轴承的使用寿命和效率。

轴承类型

• 点接触（球轴承）通常需要 ISO VG 68 至 100 的基础油粘度；
• 线接触（滚子轴承）由于应变更大且存在滑动可能，需要更高粘度（ISO VG 150-460）。

转速

轴承的速度参数必须与润滑脂匹配。高转速轴承需要高转速参数的润滑脂。

温度

• 润滑脂的温度范围应与轴承的操作温度一致。
• 这些因素包括润滑脂的高温和低温操作极限及其滴点。

载荷

对于重载 工况，必须使用具有更高基础油粘度和抗磨添加剂的润滑脂来防止磨损，特别是在径向和轴向复合载荷的作用下。

水分与湿度

• 水损害可能源于润滑脂老化、水解或润滑中断。
• 在潮湿环境中，由于具有出色的耐水性，钡基和复合钙基润滑脂是首选。
• 摆动、冲击和振动：摆动载荷会影响润滑脂的稠度，从而导致潜在问题。

因此，选择具有良好机械稳定性的润滑脂至关重要，以防止稠度发生改变。

密封

• 润滑脂通过在轴承密封件处形成“密封圈（Grease Collar）”来增强密封效果，但具体选择取决于密封件的类型。
• 较硬（固体感较强）的润滑脂能更有效地防止污染物入侵，而较软的润滑脂则可能导致泄漏。

安装位置及相邻部件

• 对于垂直或倾斜安装的轴，必须使用粘度更高的润滑脂，以确保其能保持在原位而不流失。
• 当附近有多个润滑点时，应确保不同润滑剂之间的兼容性，或者选择一种通用的兼容润滑脂。

结论

在本博文中，我们深入探讨了轴承磨损的复杂性，检查了磨损模式并参考了相关图表。理解轴承磨损对于做出明智的润滑决策至关重要。选择合适的润滑脂是减少磨损和确保机械可靠性的关键。Lily-bearing 致力于提供可靠的轴承以满足这些需求。