軸承填脂量試驗(yàn)分析

田世玲，姜波

（瓦房店軸承集團(tuán)有限責(zé)任公司，遼寧 瓦房店 116300）

填脂量對軸承使用性能和壽命影響很大。填脂過量導(dǎo)致軸承溫升過高，填脂不足則導(dǎo)致潤滑不良，均會降低軸承壽命[1]。通過經(jīng)驗(yàn)確定軸承填脂量在某些情況下與實(shí)際情況偏差較大，現(xiàn)通過試驗(yàn)研究軸承在相同運(yùn)轉(zhuǎn)條件下使用不同潤滑脂和填脂比例時(shí)振動值、最高溫升及漏脂量的關(guān)系來確定填脂比例與軸承動態(tài)質(zhì)量、溫升及漏脂的相關(guān)性，以合理選擇填脂量。

1 試驗(yàn)

1.1 試樣

在評估潤滑脂的綜合性能（安定性、抗剪切性、吸附性、極壓性和高低溫穩(wěn)定性等[2]）的基礎(chǔ)上選取美孚SHC220和鐵路車輛軸承V型潤滑脂為對象開展試驗(yàn)研究，下文簡稱為Z1脂和Z2脂。

1.2 試驗(yàn)設(shè)備及方法

首先進(jìn)行填脂比例與軸承振動性能的相關(guān)性評估試驗(yàn)。將Z1脂和Z2脂分別裝入353130X2-2RS軸承腔體體積的25%，33%，50%和67%后，將軸承安裝在自主開發(fā)的大型軸承測振儀上測量全頻振動值，找出填脂比例與軸承振動性能之間的相關(guān)關(guān)系。

然后將軸承安裝在ABLT-5型試驗(yàn)機(jī)上進(jìn)行填脂比例與軸承溫升和漏脂的相關(guān)性評估試驗(yàn)。試驗(yàn)過程中軸承轉(zhuǎn)速從200 r／min升至1 000 r／min，監(jiān)測其最高溫升和漏脂量。

2 結(jié)果與分析

2.1 填脂比例與振動的相關(guān)性

將不同比例的Z1脂和Z2脂分別裝入軸承，并與使用潤滑油滴油潤滑的同型號軸承對比，重復(fù)進(jìn)行20次振動性能評估試驗(yàn)，結(jié)果如圖1所示。圖中各數(shù)據(jù)點(diǎn)為20次試驗(yàn)的平均值，標(biāo)準(zhǔn)差均小于2。

圖1 全頻振動曲線Fig.1 Full frequency vibration curve

由圖1可知，當(dāng)Z1脂和Z2脂填充比例為軸承腔體體積的25%，33%和50%時(shí)，軸承振動值均小于油潤滑軸承的振動值，振動平穩(wěn)性均較好。當(dāng)Z2脂填充比例為軸承腔體體積的33%時(shí)，軸承振動值最小，減振效果明顯。

2.2 填脂比例與溫升的相關(guān)性

將不同比例的Z1脂和Z2脂分別裝入軸承后重復(fù)進(jìn)行20次溫升性能評估試驗(yàn)，結(jié)果如圖2和圖3所示。圖中各數(shù)據(jù)點(diǎn)為20次試驗(yàn)的平均值，標(biāo)準(zhǔn)差均小于2。

圖2 裝入不同比例Z1脂軸承的溫度變化曲線Fig.2 Variation curves of temperature of bearing filled with different proportions of Z1 grease

圖3 裝入不同比例Z2脂軸承的溫度變化曲線Fig.3 Variation curves of temperature of bearing filled with different proportions of Z2 grease

由圖2可知，僅當(dāng)Z1脂填充比例為軸承腔體體積的33%時(shí)，軸承溫升保持在45℃，呈穩(wěn)定運(yùn)行狀態(tài)。

由圖3可知，當(dāng)Z2脂填充比例為軸承腔體體積的25%時(shí)，軸承溫升穩(wěn)定為25～35℃；當(dāng)Z2脂填充比例為軸承腔體體積的33%以上時(shí)，溫升高達(dá)60℃，說明填脂過量。

通過上述試驗(yàn)可知，從軸承溫升方面來看，Z1脂填充比例為軸承腔體體積的33%較為合適；Z2脂填充比例為軸承腔體體積的25%較為合適。

2.3 填脂比例與漏脂的相關(guān)性

將不同比例的Z1脂和Z2脂分別裝入軸承后重復(fù)進(jìn)行20次漏脂性能評估試驗(yàn)，結(jié)果如圖4所示。圖中各數(shù)據(jù)點(diǎn)為20次試驗(yàn)的平均值，標(biāo)準(zhǔn)差均小于2。

圖4 填脂比例與漏脂量的試驗(yàn)結(jié)果Fig.4 Test results of grease filling proportion and greaseleakage quantity

當(dāng)Z1脂填充比例超過軸承腔體體積的33%時(shí)逐漸出現(xiàn)漏脂現(xiàn)象，漏脂量隨填脂比例增加而增加。無論Z2脂填充比例如何增加，均無漏脂現(xiàn)象發(fā)生，但溫度持續(xù)升高，這與潤滑脂綜合性能有關(guān)。

2.4 小結(jié)

通過上述試驗(yàn)可知，從軸承漏脂方面來看，Z1脂極限填充比例為軸承腔體體積的33%；Z2脂填充比例則以軸承平穩(wěn)溫升來確定。

3 結(jié)論

根據(jù)353130X2-2RS軸承填脂比例與振動、溫升、漏脂的相關(guān)性試驗(yàn)可知，Z1脂填充比例為軸承腔體體積的33%時(shí)最佳，呈現(xiàn)穩(wěn)定溫升45℃，振動值最小，且無漏脂現(xiàn)象；Z2脂填充比例為軸承腔體體積的25%時(shí)最佳，溫升穩(wěn)定在35℃以下?？紤]到軸承在運(yùn)轉(zhuǎn)過程中潤滑脂的回填性要好，所以填脂量不宜過低，應(yīng)盡可能采用最大填脂量。