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轴承润滑脂使用温度的“交通灯”概念

轴承润滑脂使用温度的“交通灯”概念

所有润滑脂产品在设计时都考虑到工作温度的范围，如果温度太高，润滑脂将会软化变稀而丧失稠度和/或发生剧烈的氧化；如果温度太低，将导致轴承的启动转矩非常高和/或润滑脂分油很低，这可以用交通灯概念的图1和图2来说明。低温极限(low temperature limit ，LTL)是润滑脂能够使轴承毫无困难地启动时的最低温度；高温极限(high temperature limit ， HTL)是由润滑脂稠化剂决定的，对于皂基润滑脂来说，是由润滑脂的滴点决定。滴点温度表明，温度高于滴点时润滑脂的稠度损失是不可逆的，润滑脂将变为液体。不建议润滑脂在低温极限和高温极限之外工作（图1和图2）。

图1 交通灯概念

图2 球轴承和滚子轴承的温度与润滑脂寿命的关系，球轴承在低温下有较长的寿命（来源：SKF）

在低温性能极限(temperature performance limit，LTPL)和高温性能极限(high temperature performance limit，HTPL)之间的温度范围，润滑脂能可靠地发挥其性能特点，主要体现在油膜形成能力、分油性能、氧化速率以及流变性等。基础油黏度、润滑脂表观黏度、氧化以及其他润滑脂性能表现出“Arhenius”行为。即润滑脂的性能与温度或多或少地成指数关系。因此在绿色的温度区域，润滑脂寿命也表现出“阿伦尼乌斯”行为，那么在绿色温度区域就可以合理地预测润滑脂寿命。在高温性能极限温度( HTPL)与高温极限( HTL)之间的黄色温度区域内运行，润滑脂寿命会非常短。低温区域也存在着黄色温度区域。

极限临界温度的确定是通过润滑脂的试验来测定。高温极限由润滑脂的滴点决定，低温极限由润滑脂的低温转矩和分油性能确定。绿色区域可通过润滑脂寿命试验确定，边界温度(LTPL和HTPL)由出现明显Arhenius行为变化的临界点来确定。McCusker建议，选择最高工作温度的准则是不得高于滴点以下55 ℃。标准润滑脂的指导原则如图3所示，但无论如何，都强烈建议要遵循润滑脂产品具体的技术规范和使用说明。大多数轴承制造商都在他们的产品目录中对具体的轴承润滑脂的温度范围进行了规定。