汽车张紧轮轴承用新型润滑脂的试验分析_李立
基于油气润滑的超高转速电主轴轴承润滑性能的试验研究
基于油气润滑的超高转速电主轴轴承润滑性能的试验研究李松生;周鹏;黄晓;陈斌;陈剑【摘要】The lubricating performance is one of the main factors to limit the increase of spindle bearing speed and influence the dynamic stability of the spindle bearings running in ultra high speed. Under the oil-air lubricating condition the lubricating performances of the ultra high speed electric spindle were studied by changing the oil-supply, the working speed, the axial preload of the bearings and so on, and measuring the resistance of the oil film and the temperature of the bearing which affect the lubricating performances of the bearings. The results show that the working speed and the oil-supply are the important factors affect the lubricating performances of the spindle bearings, and in a speed there will be an oil-supply that makes the bearing be in the optimal lubrication state. In ultra high speed, it could appear serious starved phenomenon in bearings.%超高转速条件下主轴轴承内部的润滑特性,是制约电主轴所能够达到的最高转速和影响其动态稳定性的主要因素之一.在油气润滑条件下,利用超高转速电主轴结构,通过改变供油量、转速、轴向预载荷等状态参数,测试反映主轴轴承润滑性能的油膜电阻和轴承部位的温度,对轴承内部的润滑状态性能进行试验研究.结果表明,转速和供油量是影响轴承内部润滑油膜电阻和轴承温升的主要因素,对应于某一转速等特定工况,总存在一个最佳供油量,使轴承能够处于最佳润滑状态;在超高转速条件下,轴承内部会出现严重的"乏油"现象,易导致润滑性能变差、轴承工况条件恶化等.【期刊名称】《润滑与密封》【年(卷),期】2011(036)010【总页数】5页(P25-28,44)【关键词】超高转速;主轴轴承;润滑性能;乏油现象;最佳供油量【作者】李松生;周鹏;黄晓;陈斌;陈剑【作者单位】上海大学机电工程与自动化学院,上海,200072;上海大学机电工程与自动化学院,上海,200072;上海大学机电工程与自动化学院,上海,200072;上海大学机电工程与自动化学院,上海,200072;上海大学机电工程与自动化学院,上海,200072【正文语种】中文【中图分类】TH117.1电主轴是将主轴电机内装，将电机和主轴结合为一体，实现电机和主轴一体化功能的部件。
润滑脂对轮毂轴承摩擦力矩和整车油耗影响的试验研究
[摘要]润滑脂的黏度影响轮毂轴承的摩擦力矩及其使用性能，从而影响整车性能和油耗。本文中通过试验 研究，分析不同润滑脂对轮毂轴承摩擦力矩和整车滑行油耗的影响，结果表明，黏度较低的润滑脂对降低轮毂轴承 摩擦力矩和整车油耗有重要意义。 关 键 词 ：轮毂轴承;润滑脂;油耗;摩檫力矩
A n Experim en tal Study on the E ffects of G rease on the Friction Torque of H ub B earin g and the F u el Consum ption of V eh icle
2017年 （第 3 9 卷 ）第 5 期
doi ：10.1956^^j.chinasae.qcgc.2017.05.016
汽车工程
Automotive Engineering
2017(V〇1.39)N〇.5
润滑脂对轮毂轴承摩擦力矩和整车 油耗影响的试验研究$
莫易敏'，雷志丹1,李丹阳2,任良顺2,黄一鸣2 (1.武 汉 理 工 大 学 机 电 学 院 ，武 汉 430070; 2.上 汽 通 用 五 菱 汽 车 股 份 有 限 公 司 ，柳 州 545007)
M0= { 160x 10-7/0^,
nV0 <2000
(2)
M W 乂,
(3)
式中:M 为轮毂轴承总摩擦力矩;M。为与轴承类型、
转速和润滑脂性质有关的摩擦力矩为与轴承载
荷有关的摩擦力矩;v〇为 润 滑 剂 的 运 动 黏 度 ^为 轴
承转速;/〇为 与 轴 承 类 型 、润滑方式有关的系数;/,
车摩 擦 磨 损 、降低整车油耗和延长汽车寿命有着十 分重要的作用[4]。轮 毂 轴 承 在 使 用过程中会产生 摩 擦 力 矩 ，摩擦力矩的大小直接影响轴承的寿命和 润滑脂的性质。摩 擦力矩过大，会引起轴承温度上 升 ，使 轮 毂 轴 承 失 效 、润 滑 脂 变 质 [5]。轴承的启动 性能和转动过程中转矩的大小对整车传动系统的 稳定性和可靠性有很大影响。因 此 ，研究润滑脂的 润滑性能对于轮毂轴承摩擦力矩和整车油耗的影 响具有重要实际意义。
航天器机构固体润滑球轴承磨损失效模型_李新立
第17卷 第4期2008年7月 航 天 器 工 程SP ACECRA FT EN GI NEERIN GVo l.17 No.4109航天器机构固体润滑球轴承磨损失效模型李新立 刘志全 遇 今(中国空间技术研究院,北京 100094)摘 要 根据赫兹接触理论和运动学基本原理,推导了固体润滑球轴承的接触应力和滑动速度公式。
基于 航天器机构固体润滑球轴承的失效主要取决于固体润滑膜磨损 的分析结论,建立了固体润滑球轴承的磨损失效模型,并用已有的试验数据进行了初步验证。
关键词 航天器 机构 固体润滑 球轴承 失效模型中图分类号:V423;T H 117 1 文献标志码:A 文章编号:1673-8748(2008)04-0109-05A Wear Failure Model for Solid -lubricated Ball Bearingsof Spacecraft MechanismsLI Xinli LIU Zhiquan YU Jin(China Academ y o f Space T echno logy ,Beijing 100094,China)Abstract:T he for mulae of co ntact stress and sliding velocity of solid -lubricated ball bearing s are deduced by H ertzian contact theo ry and kinematics of ball bear ing.A w ear failur e m odel o f solid -lubricated ball bearings is established based on such analy sis w hich concludes that the w ear of so -l id lubricatio n film is the main cause of failure for solid -lubricated ball bearing s of spacecraft mech -anisms The test data o btained pr ove that the failure model is useful to guide the accelerated life test fo r solid -lubricated ball bearings of lo ng life spacecraft mechanisms Key words:spacecr aft;m echanism ;solid -lubricated;ball bearings;failur e model收稿日期:2008-04-10;修回日期:2008-06-05作者简介:李新立(1981-),男,硕士,主要从事航天器机构设计工作。
汽车转向系统用四点接触球轴承润滑脂选用分析及测评
汽车转向系统用四点接触球轴承润滑脂选用分析及测评
赵坤;苏达士
【期刊名称】《轴承》
【年(卷),期】2016(000)009
【摘要】根据汽车转向系统用四点接触球轴承的工况条件,以满足常温和低温摩擦力矩、低振动噪声为目标,开发了新型润滑脂.经与2款润滑脂进行对比试验证明,新开发的润滑脂性能更优;批量装机使用表明,该润滑脂能够满足客户对轴承的要求.【总页数】3页(P46-47,51)
【作者】赵坤;苏达士
【作者单位】慈兴集团有限公司技术中心,浙江宁波315301;慈兴集团有限公司技术中心,浙江宁波315301
【正文语种】中文
【中图分类】TH133.33+1;TQ050.4+3
【相关文献】
1.基于轮毂轴承润滑脂泄漏失效的润滑脂选用分析 [J], 李晓霞;李飞;陈定积;夏海青
2.汽车轴承工况分析及润滑脂选用 [J], 吴宝杰;刘庆廉;李兴林;周银生
3.中小型防爆电机轴承润滑脂选用探讨 [J], 杨子强
4.谈车用润滑脂的分类与选用注意事项 [J], 黄英超
5.轮毂轴承润滑脂选用分析及油耗试验 [J], 谢泽兵
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车辆底盘集中润滑专用润滑脂的研究
甘
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第 ４期 １ ７ １０ ４ ～ ５
Ｊ ＯＵＲＮＡＬ ｏＦ ＧＡＮＳ ＡＧＲＩ Ｕ Ｌ Ｕ Ｃ ＴＵＲＡＬ ＵＮＩ ＶＥＲＳ ＴＹ Ｉ
第 ４７卷 双 月 刊
车 辆 底 盘 集 中润 滑 专 用 润 滑 脂 的研 究
阿 里 李 诺 李 起 振 ， ，
ｇ ｅ ａ ｄ ｔｖ ｎ ｏ ｐ ｅ ｏ ｍ ｕ ａ ｉ ｎ ｏ ｗｏ ａ ｄ ｔｖ ｓ ｗｅ ｅ ｄ ｓ ｎ ｄ ｂ ｒ ｈ ｇ ｎ ｌｔ ｓ ｏ ｃ ｏ ｅ ｔ ｅ ｏ ｔ ｌ ｄ ｉ ｅ ａ ｄ ｃ ｍ ｌｘ ｆ ｒ ｌ ｔ ｆｔ ｄ ｉｉ ｅ ｒ ｅ ｉ ｅ ｙ ｏ ｔ ｏ ｏ ａ ｅ ｔ ｔ ｈ ｓ ｈ ｐ ｉ ｉ ｏ ｇ — ｍ ｕ ａ ｄ ｔ ｅ ｓ ｈ ｍ ｅ Ｔｈ ｘ ｒ ｍ ｅ ｐ ｅ ｓ ｒ ｎ ｂ ａ ｉ ｎ ｒ ｓｓ ａ ｃ ｒ ｐ ｒ ｉｓｗｅ ｅ ｅ ａ ｕ ｔ ｄ ｂ ａ ｉ ｕ ｍ ｄ ｉｉ ｃ ｅ ． ｅ ｅ ｔ ｅ — ｒ ｓ ｕ ｅａ ｄ ａ ｒ ｓｏ ｅ ｉｔ ｎ ｅ ｐ ｏ ｅ ｔｅ ｒ ｖ ｌ ａ ｅ ｙ ｍ ｘ ｍ ｍ ｖ
（ ． ｃ ｏ ｌｏ ｔ ｍｏ ｉ ， ａ ｇ ａ ｉ ｅ ｓ ｔ ， ａ １ ０ ４， ｉ ａ ２ Ｓ ｈ ｏ ｆＨ ｉ ｈ ｙ １ Ｓ ｈ ｏ ｆＡｕ ｏ ｂ ｌ Ｃｈ ｎ ’ ｎ Ｕｎ ｖ ｒ ｉｙ Ｘｉｎ ７ ０ ６ Ｃｈ ｎ ； ． ｃ ｏ ｌ ｇ ｗａ ， ｅ ｏ
ห้องสมุดไป่ตู้
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高速动车组轴承的润滑脂摩擦学特性分析与优化
高速动车组轴承的润滑脂摩擦学特性分析与优化摩擦学是研究物体相对运动时发生的接触、摩擦、磨损和润滑现象的科学。
润滑脂作为一种常见的润滑剂，在高速动车组轴承中起着重要的作用。
本文将对高速动车组轴承的润滑脂摩擦学特性进行分析，并提出优化方案。
首先，我们需要明确高速动车组轴承的工作条件和润滑要求。
高速动车组轴承在运行过程中面临着高速、高温、高载荷和长时间运行等挑战，因此对润滑脂的性能要求也相应较高。
润滑脂需要具备优异的润滑性和抗磨性，能够在高温条件下保持稳定的性能，并具备良好的密封性能。
此外，由于动车组运行速度快，对于轴承的振动和噪声控制也有一定的要求。
接下来，我们可以通过实验和理论分析，研究高速动车组轴承中不同润滑脂的摩擦学特性。
实验中，可以使用摩擦学测试设备对不同类型的润滑脂进行试验，比较其在不同载荷、转速和温度条件下的摩擦系数和磨损量。
理论分析方面，可以利用摩擦学原理，建立高速动车组轴承润滑脂的摩擦模型，分析润滑脂在轴承接触面上的润滑机理和磨损机制。
在摩擦学特性分析的基础上，我们可以针对不同问题提出相应的优化方案。
例如，在高温条件下，由于润滑脂的黏度可能发生变化，导致润滑性能下降，我们可以考虑添加高温抗氧化剂和防锈剂来提高润滑脂的稳定性；对于轴承的振动和噪声问题，可以通过优化润滑脂的黏附性和减震性能来减少振动和噪声的产生。
除了对润滑脂本身进行优化外，我们还可以考虑润滑系统的优化。
例如，可以通过改善润滑系统的设计和结构，优化油路和脂路的布局，减小摩擦损失和能量损失，提高润滑效果。
此外，合理选择润滑脂的使用量和更换周期也是重要的考虑因素，避免过多或过少的使用导致润滑效果的下降或过度浪费。
最后，我们需要进行实验验证和性能评估，对优化方案进行验证。
通过摩擦学测试和轴承性能测试，对优化后的润滑脂进行评估，比较其与原始润滑脂在摩擦系数、磨损量、噪声等方面的差异，并验证优化方案的有效性。
综上所述，高速动车组轴承的润滑脂摩擦学特性分析与优化是一个复杂而重要的课题。
汽车水泵轴承润滑脂的选用
0
100
115
11. 0 12. 2
243
303
0. 3
0. 4
0. 25
0. 5
0. 2
0. 3
1. 5
2. 5
130 J ISK2283
/ 183 JISK2220(5.4) 0. 35 JISK2220(5.8) 0. 3 JISK2220(5.6) 0. 8 JISK2220(5.7) 2. 2 JISK2220(5. 12)
试验 ,研究先进汽车水泵轴承脂应具备的特性要 求 ,综合评价较理想的水泵轴承用脂 ,同时也为研 究和开发国产现代汽车工业所需的专用汽车水泵 轴承脂提供试验数据 。
1 试验及分析步骤
虽然汽车水泵轴承是以滚动摩擦的形式正常 工作 ,载荷较低 ,但在运转过程中仍存在较大的滑 动速度 ,温升较高 ,同时由于水及潮气的影响极易 造成脂中皂结构的破坏 ,引起轴承锈蚀 ,因此汽车 水泵轴承脂除了应具备优异的耐高温 、长寿命性 能外 ,脂的抗水性和防锈性也相当重要 。为此 ,研 究分析工作除了对 3 类水泵用润滑脂常规理化技 术指标对比分析外 (表 1) , 重点分析 、考查了润滑 脂的耐热性 、抗水性 、防锈性能及与尼龙材料相容 性等 。具体的性能试验方法及过程见图 1 。
81. 3
基础油 聚 α- 烯烃 矿油 矿油 矿油 J ISK0115
Chevron SR 蓝色变棕黑 ,光泽 14. 8
0. 47
83. 9
基础油粘 40 ℃ 95. 8 度/ Cst 100 ℃ 14. 4
滴点/ ℃
259
抗氧安定性
0. 2
蒸发损失/ % 0. 2
分油率/ %
0. 2
水洗耐水/ %
基于轮毂轴承润滑脂泄漏失效的润滑脂选用分析
基于轮毂轴承润滑脂泄漏失效的润滑脂选用分析作者：李晓霞李飞陈定积夏海青来源：《汽车科技》2018年第03期摘要：本文通过故障树分析方法（FTA）分析了轮毂轴承油脂泄漏原因，通过实车路试和台架试验确认了不同稠化剂类型对聚脲型润滑脂的剪切稳定性的影响，进而确认了对轮毂轴承润滑脂泄漏性能的影响，从而为新车型轮毂轴承润滑脂的选型提供了依据。
关键词：轮毂轴承；油脂泄漏；稠化剂；剪切稳定性；润滑脂选型中图分类号：TH133.3；O313.7 文献标识码：B 文章编号：1005-2550（2018）03-0029-05 To Analysis Grease Application Standard Base on Hub Bearing Grease Leakage FailureLI Xiao-xia， LI Fei， CHEN Ding-ji， XIA Hai-qing（Dongfeng Motor Co. Ltd Dongfeng Nissan Passenger Vehicle Company GuangZhou 510800，China）Abstract： This paper analysis the root cause of hub bearing grease leakage by FTA method，we confirmed different type thickener effect to grease shear stability performance， and confirmed the effect to hub bearing grease leakage performance. So this paper provided a database for grease choose for new development vehicle.随着汽车工业的发展，为满足轻量化、高安全性、舒适性、燃油经济性的要求，轮毂轴承正朝着集成化，高可靠性及长寿命，低摩擦等性能方面发展【1】。
润滑脂对轮毂轴承影响的试验研究
润滑脂失效会严重影响轮毂轴承的使用性能袁 进而增大轮毂轴承的摩擦力矩袁 降低轴承的传动效 率遥 润滑脂失效通常表现为变黑尧变稀尧参有杂质[8]遥 变黑的主要原因可能是密封不严导致杂质进入袁也 可能是耐高温性能不够袁润滑脂中的皂份形成积碳曰 润滑脂变稀一方面是由于润滑脂自身结构所致袁另一 方面是由于密封失效导致水分和酸性物质进入润滑 脂[9]遥 另外袁密封不严使润滑脂使用环境中的尘埃和有 害气体等混入也是导致其劣化失效的重要因素[10]遥
型尧 转速和润滑脂性质有关的摩擦力矩曰 M1 为与轴
承载荷有关的摩擦曰浊 为润滑剂的运动黏度曰 n 为轴
承转速曰f0 为与轴承类型尧润滑方式有关的系数曰f1 为
轴承类型和载荷有关的系数曰D 为轴承的节圆直径曰
P 为轴承摩擦力矩的计算载荷遥
2 轮毂轴承的台架试验研究
2.1 密封状态下轮毂轴承脂的台架试验 2.1.1 试验对象
内圈 钢球 外法兰盘
防尘盖 下密封圈
橡胶密封圈
内法兰盘
图 2 第三代轮毂轴承结构爆炸图
1.2 润滑脂对轮毂轴承的影响分析 1.2.1 润滑脂的作用及失效原因
润滑脂是在基础油加入增稠剂与润滑添加剂制 成的半固态机械零件润滑剂遥 润滑脂属于非牛顿流 体袁具有独特的流变特性袁与润滑油相比袁在轮毂轴 承使用中袁润滑脂存在不可替代的优点[7]院
叶 装备制造技术曳 2019 年第 08 期
润滑脂对轮毂轴承影响的试验研究
肖勇
渊 上汽通用五菱汽车股份有限公司袁广西 柳州 545005冤
摘 要：润滑脂作为汽车轮毂轴承的第五元素袁对保证汽车轮毂轴承正常运转具有十分重要的作用遥 轴承的密封状态以 及润滑脂是影响轮毂轴承的摩擦力矩的重要因素遥 进行轮毂轴承台架试验袁从密封和非密封两种工况下润滑脂对轮毂轴 承的影响关系中袁得出了润滑脂在密封状态下能有效降低轮毂轴承的摩擦力袁且相似黏度越低袁效果越明显曰但在非密封 的情况下润滑脂反而会增大轮毂轴承的摩擦力矩袁且与相似黏度没有明显对应关系的结论遥 关键词：润滑脂曰密封曰轮毂轴承曰摩擦力矩
汽车轮毂轴承用润滑脂寿命特性测定法标准的建立
ｌ试验仪器
汽车轮毂轴承试验机是一个汽车前轮 毂一主轴一轴承组合体。主要部件轮毂、主轴、 轴承装置在一个可以控制温度的烘箱内，并 与驱动电机连接，在烘箱外用弹簧与加载片 给轴承施加轴向负荷。轴承分内置轴承与外 置轴承，均为圆锥形滚柱轴承。本试验方法 中要求轴承符合ＡＦＢＭＡ标准１９中规定的 ＬＭ６７０４８一ＬＭ６７０１０与ＬＭｌｌ９４９一ＬＭｌｌ９１０。
表１轮毂轴承用润滑脂分类
１９１
续表１
本项标准为我国汽车用润滑脂产品规格 的建立奠定了技术基础。
层润滑脂。 （３）安装漏失器、内置轴承、外置轴承 等组合件。 （４）施加轴向负载。按照试验方法使用 量规给轴向弹簧施加１１１ Ｎ的力。 （５）插好热电偶，测定电机的空载电流 值。 （６）连接驱动连接器，启动电机，调整 转速为１０００ ｒ／ｍｉｎ，调节烘箱温度，使轴承 温度为１６０℃，并在２ ｈ内测定稳定电流值。 按照给定公式计算电机中断电流值，并在试 验机上设定该中断值。 （７）在规定负载、转速与温度条件下运 转电机，周期为２０ ｈ，运转４ ｈ停，直到电 机电流值超过设定数值，并记录时间。
会标准ＡＳＴＭ Ｄ３５２７—２００３（（汽车轮毂轴承用 润滑脂寿命特性测定法》。该方法是在模拟 汽车前轮毂一主轴一轴承结构的试验机中，测 定添加有被测润滑脂的轴承在一定轴向负荷 下，以一定转速在一定高温下运转的累计时 间数。在美国试验与材料协会标准中唯一的 润滑脂产品规范ＡＳＴＭ Ｄ４９５０＜＜汽车用润滑 脂分类与规范》的汽车轮毂轴承用润滑脂的 分类中对寿命指标进行了规定，见表１。
５小
结
通过对汽车轮毂轴承润滑脂寿命特性测 定法重复性与再现性的考察，说明我国的试
１９３
２试验准备
（１）轴承清洗。按照标准规定用正庚烷 清洗除去所有防锈剂。 （２）检查主轴自由运动情况， 如果粘结， 取出清洗其手柄与主轴孔。
分形粗糙面的主轴承弹流脂润滑分析
分形粗糙面的主轴承弹流脂润滑分析
李玲;魏高帅;王晶晶;林红;李丽霞;解妙霞
【期刊名称】《哈尔滨工业大学学报》
【年(卷),期】2024(56)4
【摘要】为探究弹性流体动压润滑(弹流润滑)状态下RV减速器主轴承接触表面之间的润滑特性,基于润滑脂的非牛顿特性以及粗糙表面分形理论,提出一种主轴承的点接触弹流脂润滑数值模型。
首先,对该模型进行数值求解,得到脂膜压力、脂膜厚度的分布规律;然后,将其分别与其他点接触弹流润滑模型的数值结果和实验结果进行对比,验证了所建模型的正确性;最后,分析了主轴承表面光滑和粗糙状态下流变指数、分形维数、卷吸速度、载荷和润滑脂黏度对润滑性能的影响。
结果表明:润滑脂的非牛顿性越明显,脂膜厚度越小且颈缩现象愈加不明显,接触区附近脂膜压力越符合赫兹压力分布,二次压力峰逐渐消失;考虑主轴承分形粗糙表面的弹流润滑特征更切合实际,增大分形维数,接触区真实接触面积增大,有利于降低脂膜压力,增加脂膜厚度;卷吸速度、载荷和润滑脂黏度对脂膜厚度分布的影响显著,对脂膜压力分布的影响较小;脂膜厚度以及最小膜厚越大,主轴承接触区脂膜不易破坏且越容易形成动压润滑。
【总页数】11页(P120-129)
【作者】李玲;魏高帅;王晶晶;林红;李丽霞;解妙霞
【作者单位】西安建筑科技大学机电工程学院
【正文语种】中文
【中图分类】TH117.2
【相关文献】
1.脂润滑轮毂轴承弹流润滑数值分析
2.基于高斯粗糙表面的角接触球轴承微弹流润滑研究
3.考虑轴颈倾斜和表面粗糙度的水润滑橡胶轴承弹流润滑分析
4.考虑固体颗粒和粗糙度的水润滑飞龙轴承热弹流润滑性能分析
5.考虑粗糙度的船舶水润滑高分子轴承弹流润滑性能研究
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润滑脂流变性对滚动轴承振动性能的影响
25 12 255 195 313 一级 0117 0175
GB / T 265 —
GB / T 269 GB / T 4929 GB / T 269 GB / T 5018 GB / T 7325 GB / T 0326
2 试验结果及讨论
上 , 于 20 ℃时分别测试不同剪切速率下的表观粘度 。
Keywords: rheological p roperty; vibratility; grease; bearings; apparent viscosity
流变学是一门研究物质 , 特别是非牛顿流体或高 分子化合物变形和流动的科学 [1 ] 。润滑脂作为一种特 种润滑剂在结构上有一些类似高分子聚合物的性能 , 它的流变性能数学模型一般符合 Herschel2Bulkley方 程 [2 ] 。最近 , 人们借助各种流变仪器对润滑脂流变特 性进行了广泛的研究 [3 - 5 ] 。研究润滑脂流变性能的仪 器可以分为 2种 : 一种为旋转粘度计 , 它可以测定中 等以下剪切速度润滑脂的粘度 , 常用来研究润滑脂在 一定剪切速度下的流变粘度随时间的变化规律 。该仪 器的缺点是其边缘效应 [4 ] 。采用该仪器对国产润滑 脂的研究发现 , 润滑脂的流变参数受温度 、基础油粘 度及其稠化剂的影响较大 [6 ] 。另一种为毛细管粘度 仪 , 该仪器主要用来研究高剪切速度下的表观粘度 , 最高剪切速度可以测到 n ×105。但毛细管粘度计不 能测试润滑脂表观粘度的时间依赖性 。 Youg I Cho
2006年 6月 第 6期 (总第 178期 )
润滑与密封
LUBR ICATION ENGINEER ING
June 2006 No16 ( serial No1178)
润滑脂对汽车轮毂轴承使用性能的影响
润滑脂对汽车轮毂轴承使用性能的影响据统计，80%的的滚动轴承均使用润滑脂作为润滑剂对轴承进行润滑，而对于汽车轮毂轴承，目前通常情况下采用润滑脂作为润滑剂。
同时，润滑脂在汽车润滑的部位有数百个之多，但使用量最大的是轮毂轴承和万向节，占整车润滑脂使用量的60%左右，并且由于轮毂轴承高温、高剪切和重载的工况对润滑脂的使用性能要求非常高。
由于润滑脂在轮毂轴承中所起到的重要作用——主要起抗磨、减磨和密封的作用，常被称为轮毂轴承“第五组成部分”。
因此，润滑脂对保证汽车轮毂轴承正常运转具有十分重要的作用。
润滑对轴承寿命的影响污染对轴承寿命的影响，通常是通过润滑这一因素进行传递的，比如颗粒和水分等污染物进入轴承，将引起轴承寿命的减少，这种影响主要通过以下两个方面产生：（1）灰尘、泥沙等所含固体颗粒对润滑油膜形成造成的影响。
固体颗粒进入轴承润滑剂中，造成润滑区域的乏油现象或者影响润滑油膜压力分布，致使轴承长期处于润滑不良的状态下，使得轴承寿命缩短。
（2）水分对润滑脂性能产生的影响。
水分进入润滑脂后，通过物理和化学作用使得润滑脂理化性能下降，润滑脂成膜能力、润滑性能和润滑脂本身寿命均下降，从而使得轴承寿命的缩短。
同时，润滑脂中的水分还将使得刚才表面氢脆，增加应力集中，从而缩短轴承疲劳寿命。
润滑对轴承振动和噪声的影响轮毂轴承在工作过程中产生振动和噪音是不可避免的一种现象，但是由于轴承的振动和噪声是衡量轴承质量的重要指标，因此如何降低轴承振动和噪音是目前轴承工业十分重视的课题。
目前，低噪音润滑脂的研制收到了国内外润滑脂生产企业的高度重视。
低噪音润滑脂采用的基础油多为环烷基矿物油、聚a-烯烃油、脂类油及其混合油；稠化剂中，锂基润滑脂相比于脲基和铝基稠化剂的降噪效果最好，但锂基润滑脂的高温使用性能不好，因此在高速。
重载轴承中的使用受到了极大的限制，所以对于汽车轮毂轴承而言，聚脲基低噪音轴承润滑脂才是未来的主流发展方向；与添加剂对润滑脂的降噪效果的影响相关的研究成果较少，但是在低噪音润滑脂中，加入的添加剂必须考虑到添加剂在润滑脂中的分散性以及添加剂的结构和屋里性能等。
汽车张紧轮轴承用新型润滑脂的试验分析
Ｔ脂和Ｅ脂的蒸发损失趋势图
命试验的结果见表５。装用Ｔ脂的轴承寿命比Ｅ
脂的平均少４８ ｈ左右，主要原因是Ｅ脂的基础油 含有烷基化芳烃醚类物质，其具有突出的高温抗 氧化性，在轴承长期高温运转条件下不易氧化，因 此Ｅ脂的高温润滑寿命更长。 （下转第５４页）
２．３．４分油性能 离心分油试验结果如图３所示。可以看出，Ｔ 脂不仅初始分油率较低，而且随着时间的延长变 化相对平稳，具有一定的“缓释”特性，这样既不会
２３．０ ２５．０
平均振动值／ｄＢ 启动阶段
２５．５ ２６．Ｏ
启动阶段Ｉ
１
ｉｇ￥阜￥ｌｇｔ
２ ２
Ｔ脂和Ｅ脂的加水跑合试验
Ｔ脂的状态 Ｅ脂的状态 润滑脂整体变红 润滑脂整体严疆变红 润滑脂牾体严霭变红 润滑脂褴体严重变红
２
润滑脂尤明显变化 润滑脂元明娃变化 润滑脂尤明显变化 润滑脂无明娃变化
为了检验两种润滑脂在实际运转过程中的振 动稳定性，进行了如下对比试验。试验使用６２０５ 型轴承，装脂后测试初始振动值，然后使该轴承在
表１
项 外观 稠化剂类型 工作锥入度，６０次／（０．１ ｍｍ） 滴点／ｏＣ 钢网分油（１００℃，２４ ｈ）／％ 腐蚀（’ｒ２铜，１００℃，２４ ｈ） 水淋流失１责（７９℃，１ ｈ）／％ 舫腐蚀性（５２℃，４８ ｈ）／级 低温转矩（一４０℃） 起动力矩 ／（Ｎ・１１１） 运转力矩 极雎性能，ＰＢ值／ｋｇ 硬度变化／邵氏硬度 橡胶相容性（１５０℃， 质皱变化率／％ ７２ ｈ，ＡＣＭ橡胶） 体积变化率／％ 目 Ｔ脂 光滑均匀油膏 聚脲
２ｌ世纪全球经济的可持续发展战略更加强调 人与自然的和谐关系，进而也决定了汽车工业未 来技术研究的主攻方向永远离不开“安全、环保、 节能”的主题。作为汽车的配套材料，汽车润滑脂 在汽车的安全、环保、节能等方面发挥着重要作 用…。发动机作为汽车的“心脏”，其使用的密封 轴承对润滑脂的性能要求十分苛刻，其中包括交 流发电机轴承、张紧轮轴承、电磁离合器轴承等， 是除轮毂轴承、等速万向节以外主要采用脂润滑 的部位。目前国内多数汽车轴承生产厂家均采用 进口润滑脂，性能优异但是价格昂贵，因此开发出 新型张紧轮轴承润滑脂具有重要的意义。
轮毂单元轴承用润滑脂组合物[发明专利]
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专利名称：轮毂单元轴承用润滑脂组合物
专利类型：发明专利
发明人：我妻隆史,今本敬久,伊藤元博,柴田靖史申请号：CN201180042365.5
申请日：20110902
公开号：CN103080286A
公开日：
20130501
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本发明提供一种轮毂单元轴承用润滑脂组合物，其包括（a）芳香族二脲系增稠剂、（b）基油、（c）氧化蜡的金属盐、（d）亚磷酸氢二苯、以及（e）选自由磺酸盐及羧酸系防锈剂组成的组中的至少一种防锈剂。
本发明的润滑脂组合物的低温时的耐微振磨损性优异，并且抗锈性优异。
申请人：协同油脂株式会社,NTN株式会社
地址：日本神奈川县
国籍：JP
代理机构：北京银龙知识产权代理有限公司
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汽车轴承工况分析及润滑脂选用
之 急
ｊ３ 整体 密 封化 ． 在 实 际应 用 中 ， 轮毂 轴 承 的损 坏 大 多 是 由 于
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重 要 的 元 件 ， 润 滑 技 术 和 轴 承 本 身 的 不 断 改 进 其
标 为 ： 高 乘 坐 的舒 适 肚和 最 大程 度 节省 燃 料 ， 提 前 者 可 以 采 用缩 小 并 密 闭 发 动 机 室 ， 对 大 乘 坐 相 空间 ， 降低 噪 声对 室 内的 污染 ； 者 主要通 过 减轻 后
普通 双列 轴 承 ； 二代 为 单法 兰双 列 轴 承 ； 三 代 第 第
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汽车张紧轮轴承用新型润滑脂的试验分析李 立,冯 强,吴宝杰(中国石化股份公司 润滑油天津分公司,天津 300480)摘要:介绍了汽车张紧轮轴承的工况条件以及对润滑脂的性能要求,开发出一种新型汽车张紧轮轴承用润滑脂,经过与国外同类产品对比,性能良好。
实车试验证明,新开发的润滑脂可以满足汽车张紧轮轴承的使用要求。
关键词:滚动轴承;汽车;张紧轮;润滑脂中图分类号:T H 133.33;T H 117.2+2 文献标志码:B 文章编号:1000-3762(2008)06-0033-03 21世纪全球经济的可持续发展战略更加强调人与自然的和谐关系,进而也决定了汽车工业未来技术研究的主攻方向永远离不开“安全、环保、节能”的主题。
作为汽车的配套材料,汽车润滑脂在汽车的安全、环保、节能等方面发挥着重要作用[1]。
发动机作为汽车的“心脏”,其使用的密封轴承对润滑脂的性能要求十分苛刻,其中包括交流发电机轴承、张紧轮轴承、电磁离合器轴承等,是除轮毂轴承、等速万向节以外主要采用脂润滑的部位。
目前国内多数汽车轴承生产厂家均采用进口润滑脂,性能优异但是价格昂贵,因此开发出新型张紧轮轴承润滑脂具有重要的意义。
1 对润滑脂的要求卡车和轿车的发动机外形差异虽然很大,但其张紧轮轴承大多采用6202～6205型轴承,工作时外圈旋转而内圈固定。
轴承密封多采用接触式橡胶密封圈,能够有效防止泥浆、水或者尘土等污物侵入。
汽车张紧轮单元的工况复杂,其润滑脂应具备如下性能:(1)优异的耐高温性能。
(2)良好的耐低温性能,包括较低的低温启动力矩和运转力矩。
(3)良好的抗水性和防蚀性。
(4)具有较高的稠度和高速适应能力。
(5)良好的胶体安定性(防泄漏性)。
(6)长的使用寿命[2]。
(7)低噪声。
(8)良好的橡胶相容性。
收稿日期:2008-02-142 润滑脂的评价试验2.1 评价方法为了评价新型张紧轮轴承润滑脂(简称T 脂)的性能,现选取目前张紧轮轴承普遍使用的一种进口润滑脂(简称E 脂)进行对比,同时制定了润滑脂性能评价的关联图(图1)。
如图1所示,所述的13个试验项目可分为两类,一类是基本的理化检测指标,例如钢网分油、工作锥入度等;另一类是与实际应用相关性较强的测试指标,例如高温轴承寿命、低噪声试验等。
图1 润滑脂性能评价方法关联图2.2 试验方案2.2.1 耐高温性试验润滑脂的蒸发损失是反映润滑脂耐高温性的重要指标,几乎完全取决于基础油的种类、性质和分子量。
汽车张紧轮轴承要求润滑脂的蒸发越小I S S N 1000-3762C N 41-1148/T H 轴承 2008年6期B e a r i n g 2008,N o .6 33-35,54越好,否则运行一段时间后容易干枯。
选取外形和重量基本相同的两个表面皿,经称重和标识后分别装入相同重量的T脂和E脂,并保证其在表面皿中的表面积一致,然后放入烘箱加热,考虑到实际工作温度,测试温度选定在130～135℃,达到设定温度范围后开始恒温计时,分别对24,48, 72和144h时的蒸发损失情况进行测定。
2.2.2 耐低温性试验选择低温转矩测试方法S H/T0338,试验使用D204型深沟球轴承,温度设定在-40℃,数据结果以轴承的启动转矩和运转转矩表示。
该试验方法虽然属于理化项目检测,但是对实际应用具有较强的针对性,能够反映冬季严寒地区汽车的启动与运转灵活性。
2.2.3 防泄漏性试验防泄漏性的好坏很大程度上取决于润滑脂的胶体安定性,钢网分油和离心分油是评价润滑脂胶体安定性的两种方法,区别在于前者考察润滑脂在静态、受热条件下的分油能力,而后者考察动态、受热条件下的分油能力,张紧轮轴承的实际工况应该结合这两种方法来考察。
采用离心分油试验机检测润滑脂中基础油的分离,适用于高速应用场合。
通过人为设置与润滑脂纤维尺寸相当的金属网来阻挡润滑脂在高速下稠化剂的流出,这样能准确地在一定转速下测试润滑脂基础油的分离。
试验温度设定在150℃,试验转速为2000r/m i n,分别测量T脂和E脂在1,3,5和7h时的分油量。
2.2.4 抗水防锈性试验水淋流失量测试按S H/T0109进行,将试样润滑脂装入球轴承内,然后将球轴承装入具有规定间隙要求的轴承套内,以600r/m i n的速度转动,控制水温在79℃以下,以5m L/s的流速喷淋在轴承套的防护板上,测定1h内被水淋洗掉的脂量。
润滑脂防腐蚀性试验方法按G B/T5018进行,将涂有试样的新轴承,在轻的推力载荷下运转60s,使润滑脂均布于轴承内腔,然后将轴承在52℃及100%的相对湿度下放置48h后,清洗并检查轴承内、外圈沟道的腐蚀情况,判定结果为1,2或者3级,该试验方法为静态试验。
轴承加水跑合试验能够近乎真实地模拟轴承中进入水后在运动状态下润滑脂的抗水防锈性。
试验时取新的6205轴承2套,分别注入T脂和E 脂,注脂量为2.0g。
经过匀脂后注满水,用密封圈密封,接缝处涂脂密封防止水溢出,轴承以1400 r/m i n的速度运转,每隔2h记录轴承内润滑脂状态,并重新补水运转,观察并记录润滑脂的乳化程度以及沟道锈蚀情况。
2.2.5 高温运转寿命试验A S T M D3336高温下润滑脂在球轴承中工作性能试验法是目前国际上普遍采用的一种方法,适用于评定轴承在轻载、高温高速条件下的工作性能。
使用6204型深沟球轴承在10000r/m i n条件下进行试验,为了缩短测试时间,采用强化测试温度177℃,运转20h后停4h继续进行,直到转矩达到额定值的300%时自动停止并计时。
每种润滑脂重复测试2次,取算术平均值作为结果。
2.2.6 低噪声性能试验试验使用S0910-Ⅲ加速度型振动测量仪,选取40套Z4组别的6201型低噪声轴承,以各20套为一组分成两组,采用过滤后的120#溶剂汽油清洗轴承并吹干。
两组轴承分别装入T脂和E脂,测量每套轴承最初5s内出现的振动值和异常声数,以及随后5～15s内的振动值和异常声数,取其算术平均值作为检测结果。
2.3 结果与分析2.3.1 理化性能T脂和E脂的理化指标见表1。
表1 T脂和E脂的理化指标项 目T脂E脂试验方法外 观光滑均匀油膏淡黄色油膏目测稠化剂类型聚脲聚脲工作锥入度,60次/(0.1m m)255300G B/T269滴点/℃280231G B/T3498钢网分油(100℃,24h)/%1.01.9S H/T0324腐蚀(T2铜,100℃,24h)铜片无绿色或黑色变化铜片无绿色或黑色变化G B/T7326 乙法水淋流失量(79℃,1h)/%0.31.1S H/T0109防腐蚀性(52℃,48h)/级11G B/T5018低温转矩(-40℃)/(N·m)起动力矩0.450.68运转力矩0.090.13S H/T0338极压性能,PB值/k g8060G B/T12583橡胶相容性(150℃, 72h,A C M橡胶)硬度变化/邵氏硬度0-2质量变化率/%7.2514.45体积变化率/%9.6020.18S H/T0429·34·《轴承》2008.№.6 由表1可以看出,E 脂的工作锥入度为300(0.1m m ),属于N L G I 规定的2号与1号之间的稠度范围,而T 脂的工作锥入度为255(0.1m m ),属于2号与3号之间,具有更高的稠度,更适于高速球轴承的润滑要求;T 脂的滴点达到280℃,明显高于E 脂231℃的滴点;与E 脂相比,T 脂低温转矩项的启动力矩值和运转力矩值更低,具有更加优异的低温性能;胶体安定性方面,T 脂的钢网分油小于E 脂,具有更小的分油倾向;T 脂的水淋流失量仅为0.3%,而E 脂则达到了1.1%,表明T 脂受水冲洗的损失要少于E 脂,另外在蒸馏水条件下两种润滑脂的静态防锈蚀性能相当,均没有出现锈斑。
在腐蚀性方面,两种润滑脂都没有对金属T 2铜造成腐蚀。
在橡胶相容性方面,不同用户会使用不同种类的橡胶,就A C M 橡胶(聚丙烯酸脂橡胶)而言,T 脂表现出较好的相容性。
2.3.2 加水跑合轴承加水跑合试验结果见表2。
装有E 脂的轴承在加水跑合试验8h 后拆卸发现,轴承内、外圈沟道及钢球均出现磨损、变色和腐蚀;而在相同试验条件下装用T 脂轴承的内、外圈沟道及钢球仍光亮,无磨损和锈蚀。
这表明T 脂抗水和防锈性能均明显优于E 脂。
表2 T 脂和E 脂的加水跑合试验跑合时间/hT 脂的状态E 脂的状态2润滑脂无明显变化润滑脂整体变红4润滑脂无明显变化润滑脂整体严重变红6润滑脂无明显变化润滑脂整体严重变红8润滑脂无明显变化润滑脂整体严重变红2.3.3 高温蒸发高温蒸发损失试验结果见图2。
图2表明,在144h 的测试时间内,T 脂始终比E 脂具有更低的高温蒸发损失率,T 脂具有更好的高温性能,可避免使用过程中出现干涩甚至结焦现象。
图2 T 脂和E 脂的蒸发损失趋势图2.3.4 分油性能离心分油试验结果如图3所示。
可以看出,T脂不仅初始分油率较低,而且随着时间的延长变化相对平稳,具有一定的“缓释”特性,这样既不会出现早期泄漏,又不会导致供油能力不足而引起润滑失效。
而E脂在初始阶段分油速率大且增速较快,5h 时分油速率达到峰值,以后逐渐趋于衰减趋势。
在滚动轴承中,如果分油速率太快,润滑脂中基础油损失就会过多,缩短使用寿命。
而分油过少,则摩擦部位得不到足够的润滑。
由以上对比可看出,T 脂在防泄漏方面更加可靠。
图3 150℃时T 脂和E 脂随时间的离心分油趋势图2.3.5 噪声及异常声噪声值和异常声数对比结果见表3。
由表3可以看出,无论在启动初期还是在相对稳定后的运转阶段,T 脂的平均振动值要比E 脂低1～2d B ,异常声出现概率也较低。
表3 T 脂和E 脂的低噪声性能对比脂型平均振动值/d B 启动阶段运转阶段平均异常声数/个启动阶段运转阶段T 脂25.523.012E 脂26.025.022为了检验两种润滑脂在实际运转过程中的振动稳定性,进行了如下对比试验。
试验使用6205型轴承,装脂后测试初始振动值,然后使该轴承在150℃,10000r /m i n 条件下运转100h 后再测试轴承的振动值,进行对比。
试验数据如表4所示。
表4 6205型轴承运转前后振动值对比脂型平均振动值/d B试验前试验后T 脂3538E 脂3541由表4可以看出,T 脂的声音稳定性更加优异。
试验后拆套发现,注E 脂的轴承滚动接触区的表面剥落更严重。
2.3.6 高温寿命按A S T M D 3336方法进行润滑脂高温运转寿命试验的结果见表5。
装用T 脂的轴承寿命比E 脂的平均少48h 左右,主要原因是E 脂的基础油含有烷基化芳烃醚类物质,其具有突出的高温抗氧化性,在轴承长期高温运转条件下不易氧化,因此E 脂的高温润滑寿命更长。