潤滑油粘度對軸承的影響,為什么粘度對軸承潤滑很重要?
潤滑——或者更準確地說,潤滑不當或不足——是工業應用中設備故障的主要原因之一。沒有它,滑動、滾動或嚙合表面會經歷顯著的摩擦、熱量和磨損,從而導致噪音增加、精度損失和設備壽命縮短。
潤滑劑最重要的特性之一是它的粘度(或者,在潤滑脂潤滑劑的情況下,是基礎油的粘度)。但粘度類似于流體中的摩擦。那么為什么需要摩擦(在潤滑中)來減少摩擦(在軸承中)?摩擦學是對相對運動的兩個表面之間的摩擦、潤滑和磨損原理的研究和應用。
1、粘度=流體摩擦
粘度是流體的一種特性,是由它們對剪切的內部阻力引起的。當流體在層流條件下移動時,沒有湍流——就像大多數軸承潤滑場景一樣——流體的微觀層相互流動,就像一疊紙,每張紙的移動速度都比一張略快在它下面。當這些層彼此移動時,必須克服這些微觀薄流體層之間的內聚力。這些內聚力引起的阻力是流體粘度的主要決定因素。

2、粘度在減少軸承摩擦中的作用
軸承表面,無論加工、精加工和清潔得多么好,總會有凹凸不平(峰)和谷。當兩個軸承表面接觸時(例如,球和滾道或滾子和滾道),表面的粗糙會相互干擾。潤滑的主要作用之一是分離表面并減少或消除其凹凸不平的干擾,從而顯著降低摩擦和磨損。
但是當表面靜止(或以非常低的速度移動)時,它們之間的壓力基本上會“擠壓”表面之間的潤滑。有一層很薄的潤滑膜,但不足以將兩個表面的凹凸分開,仍然存在明顯的接觸。這被稱為邊界潤滑。在邊界潤滑中,摩擦、熱量和磨損主要取決于表面之間的相互作用,盡管潤滑劑和表面之間的化學反應也會導致磨損。在邊界潤滑條件下花費的時間會顯著影響軸承性能和壽命。

隨著速度的增加,更多的潤滑劑被“吸入”軸承表面之間的空間,從而形成更厚的潤滑膜。這會導致潤滑膜上的壓力增加,進而增加潤滑劑的粘度(根據潤滑劑的壓力-粘度系數)。但是有一個過渡期,隨著速度的增加,表面在某些地方分離,但在其他地方,粗糙之間的干擾仍然存在。這被稱為混合潤滑。
最后,當達到足夠的速度時,潤滑層變得足夠大以分離兩個表面的凹凸不平,并且通過使軸承表面彈性變形,增加的粘度使潤滑劑膜具有足夠的強度來支撐負載。這種潤滑方式被稱為彈性流體動力潤滑。


