在滾動軸承的潤滑設(shè)計中,“分油能力”往往是決定潤滑脂有效壽命的關(guān)鍵因素。然而,球軸承與滾子軸承因結(jié)構(gòu)和載荷特性的差異,對潤滑脂的依賴機制截然不同——這也直接導致了它們在相同工況下表現(xiàn)出迥異的耐久表現(xiàn)。
根據(jù)研究,球軸承在高速運轉(zhuǎn)時主要依靠稠化劑網(wǎng)絡在剪切作用下持續(xù)釋放基礎(chǔ)油來維持潤滑。Cann的經(jīng)典試驗表明:當轉(zhuǎn)速升高,稠化劑結(jié)構(gòu)被反復剪切,反而促進了油膜的動態(tài)補充。這意味著,對于球軸承而言,潤滑脂的“剪切響應性”比靜態(tài)分油率更重要。
相比之下,滾子軸承(尤其是圓柱或圓錐滾子)接觸面積大、赫茲應力高,其潤滑高度依賴潤滑脂在靜止或低速階段預先析出的基礎(chǔ)油。如滾子軸承幾乎始終以“分油供油”為主導機制——即潤滑脂必須具備較高的初始及持續(xù)分油能力,才能在滾道與滾子之間形成足夠厚的彈性流體動壓膜(EHL膜)。
在貧油狀態(tài)下,這種差異尤為明顯:球軸承憑借點接觸特性,對油膜厚度要求相對較低,即使基礎(chǔ)油減少仍可短期維持運轉(zhuǎn);而滾子軸承因線接觸壓力集中,一旦分油不足,油膜迅速變薄,極易引發(fā)微點蝕或表面疲勞。
基于上述機理,工程師在選脂時應“因軸制宜”:球軸承:優(yōu)先選擇剪切穩(wěn)定性好、稠化劑結(jié)構(gòu)強韌的潤滑脂(如復合鋰基或聚脲脂),確保高速下持續(xù)供油;滾子軸承:應側(cè)重高分油率、良好基礎(chǔ)油保持性的產(chǎn)品,必要時可選用含EP添加劑的潤滑脂以增強邊界潤滑性能。