低噪聲潤(rùn)滑脂在軸承振動(dòng)特性上的對(duì)比試驗(yàn)研究

許麗瑩

（哈爾濱軸承集團(tuán)有限公司質(zhì)量管理處，哈爾濱 150025）

1 前言

滾動(dòng)軸承的振動(dòng)與噪聲水平是滾動(dòng)軸承動(dòng)態(tài)性能的重要指標(biāo)，可以綜合地反映軸承產(chǎn)品的質(zhì)量水平，因此各國(guó)都非常重視。研究表明，影響滾動(dòng)軸承振動(dòng)的因素較多，如：設(shè)計(jì)參數(shù)、軸承零件的制造誤差、安裝參數(shù)和工作條件等，其中在工作條件的影響中，潤(rùn)滑條件也是影響軸承振動(dòng)的因素之一。良好潤(rùn)滑形成的油膜可緩解滾動(dòng)體與套圈滾道之間的相互沖擊作用，降低振動(dòng)幅值[1]，改善軸承的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)。

目前市面上約有80%的滾動(dòng)軸承均使用潤(rùn)滑脂潤(rùn)滑，潤(rùn)滑脂已被認(rèn)為是軸承除內(nèi)圈、外圈、滾動(dòng)體和保持架之外不可缺少的“第五大元件”，因此潤(rùn)滑脂成為影響軸承噪音的主要因素之一。低噪聲潤(rùn)滑脂具有優(yōu)異的靜音性能，可以有效抑制軸承運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的異音；具有優(yōu)良的寬溫性能，能減小低溫時(shí)的機(jī)械扭矩；還具有良好的防銹性能，能夠防止軸承運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中的銹蝕；其不含重金屬及亞硝酸鹽等危害人體健康的物質(zhì)，對(duì)環(huán)境不會(huì)造成新的污染等，因此在軸承上得到了廣泛應(yīng)用。

2 低噪聲潤(rùn)滑脂的單機(jī)測(cè)振試驗(yàn)分析

2.1 常見(jiàn)的軸承振動(dòng)測(cè)試方法簡(jiǎn)介

我國(guó)對(duì)軸承振動(dòng)的測(cè)試，實(shí)驗(yàn)室一般采用速度型振動(dòng)和加速度型振動(dòng)兩種物理量來(lái)表征軸承振動(dòng)狀態(tài)。而安裝在工業(yè)設(shè)備上的軸承，主要采用振動(dòng)數(shù)據(jù)采集器和軸承沖擊脈沖檢測(cè)儀等便攜式檢測(cè)儀來(lái)測(cè)定其運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)，為軸承故障診斷提供參考依據(jù)。

2.2 試驗(yàn)原因

最近，我公司生產(chǎn)的深溝球軸承6204、6205注脂產(chǎn)品振動(dòng)值不合格率較高，進(jìn)行單機(jī)測(cè)振校驗(yàn)，使用A公司低噪聲軸承潤(rùn)滑脂2號(hào)的振動(dòng)值較涂防銹油振動(dòng)值高2～3dB，未起到降噪作用。經(jīng)與廠家溝通得知，該品牌該型號(hào)產(chǎn)品主要降低軸承振動(dòng)異音值（pick值），且該款潤(rùn)滑脂為數(shù)年前定型產(chǎn)品，較最新型產(chǎn)品不具備技術(shù)優(yōu)勢(shì)。

2.3 試驗(yàn)方案

本實(shí)驗(yàn)共選用三款軸承通用潤(rùn)滑脂產(chǎn)品進(jìn)行單機(jī)測(cè)振試驗(yàn)，軸承振動(dòng)儀設(shè)備型號(hào)為BVT-5和BVT-8。試驗(yàn)潤(rùn)滑脂分別為1號(hào)低噪聲軸承潤(rùn)滑脂、2號(hào)專用軸承潤(rùn)滑脂及3號(hào)長(zhǎng)效靜音潤(rùn)滑脂。

通過(guò)試驗(yàn)對(duì)比軸承注脂前后振動(dòng)值的變化及成本分析，選取出適合通用型軸承使用的潤(rùn)滑脂產(chǎn)品。

依據(jù)GB/T32325—2015《滾動(dòng)軸承深溝球軸承振動(dòng)（速度）技術(shù)條件》及GB/T32333—2015《滾動(dòng)軸承深溝球軸承和角接觸球軸承振動(dòng)（加速度）技術(shù)條件》，測(cè)量軸承注脂前后兩面加速度型振動(dòng)、速度型振動(dòng)，以兩面檢測(cè)最大值為依據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。

2.4 試驗(yàn)結(jié)果及討論

2.4.1 潤(rùn)滑脂典型指標(biāo)對(duì)比（見(jiàn)表1）

表1 潤(rùn)滑脂典型指標(biāo)對(duì)比

2.4.21 號(hào)低噪聲軸承潤(rùn)滑脂

1號(hào)低噪音軸承潤(rùn)滑脂采用6204-2RS、6205-2RZ、6312-2RZ注脂產(chǎn)品進(jìn)行注脂前后振動(dòng)值合格率及降噪情況對(duì)比。

2.4.2.1 加速度型振動(dòng)（見(jiàn)表2）

表2 注 1 號(hào)潤(rùn)滑脂前后振動(dòng)及降噪情況對(duì)比（加速度型）

由表可知：

（1）該潤(rùn)滑脂產(chǎn)品在三個(gè)型號(hào)軸承上均起到降噪作用，在6205產(chǎn)品上降噪效果最好，平均降低2.95dB。

（2）6204產(chǎn)品，Z1組合格率提高20%，Z2組合格率提高10%，Z3、Z4組合格率均為0；6205產(chǎn)品，Z1組合格率均為100%，Z2組合格率提高30%，Z3組合格率提高60%，Z4組合格率均為0；6312產(chǎn)品，Z1、Z2組合格率均為100%，Z3組合格率提高50%，Z4組合格率均為0。

2.4.2.2 速度型振動(dòng)（見(jiàn)表3）

表3 注1 號(hào)潤(rùn)滑脂前后振動(dòng)及降噪情況對(duì)比（速度型）

由表可知：

（1）該潤(rùn)滑脂對(duì)6205產(chǎn)品速度型振動(dòng)降低效果較為明顯，對(duì)6312產(chǎn)品速度型振動(dòng)改變不明顯。

（2）6205產(chǎn)品，低頻平均振動(dòng)值由49μm/s降至42μm/s，降低7μm/s；高頻平均振動(dòng)值由60μm/s降至20μm/s，降低40μm/s；中頻平均振動(dòng)值無(wú)變化。低頻V4組合格率提高40%，高頻V3組合格率提高60%、高頻V4組合格率提高100%，對(duì)高頻振動(dòng)改善效果明顯。

（3）6312產(chǎn)品，低頻平均振動(dòng)值由82μm/s升至87μm/s，升高5μm/s；高頻平均振動(dòng)值由77μm/s降至70μm/s，降低7μm/s；中頻平均振動(dòng)值無(wú)變化。同時(shí)低頻、中頻、高頻合格率未有變化。

2.4.32 號(hào)專用軸承潤(rùn)滑脂

采用6205-2RS、6211-2RZ注脂產(chǎn)品進(jìn)行注脂前后振動(dòng)值合格率及降噪情況對(duì)比。2.4.3.1加速度型振動(dòng)（見(jiàn)表4）

表4 注2 號(hào)潤(rùn)滑脂前后振動(dòng)及降噪情況對(duì)比（加速度型）

由表可知：

（1）該潤(rùn)滑脂產(chǎn)品在兩個(gè)型號(hào)軸承上均起到降噪作用，在6205產(chǎn)品上降噪效果最好，降低2.73dB。

（2）6205產(chǎn)品，Z1、Z2組合格率提高5%，Z3組合格率提高30%，Z4組合格率提高75%；6211產(chǎn)品，Z1組合格率均為100%，Z2組合格率均為86%，Z3組合格率提高57%，Z4組合格率提高5%。

2.4.3.2 速度型振動(dòng)（見(jiàn)表5）

表5 注2 號(hào)潤(rùn)滑脂前后振動(dòng)及降噪情況對(duì)比（速度型）

由表可知：

（1）該潤(rùn)滑脂對(duì)兩個(gè)型號(hào)產(chǎn)品均能夠降低速度型振動(dòng)。

（2）6205產(chǎn)品，低頻平均振動(dòng)值由45μm/s降至25.5μm/s，降低19.5μm/s；中頻平均振動(dòng)值由21μm/s降至19.5μm/s，基本無(wú)變化；高頻平均振動(dòng)值由34.5μm/s降至12μm/s，降低22.5μm/s。

低頻V3組合格率提高5%、V4組合格率提高20%；中頻V4組合格率提高5%；高頻V4組合格率提高35%。

（3）6211產(chǎn)品，低頻平均振動(dòng)值由77μm/s降至28.5μm/s，降低48.5μm/s；中頻平均振動(dòng)值由33μm/s降至23.5μm/s，降低9.5μm/s；高頻平均振動(dòng)值由70μm/s降至48.5μm/s，降低21.5μm/s。

低頻V3組合格率提高15%、V4組合格率提高20%；中頻合格率未有變化；高頻V3組合格率提高5%、V4組合格率提高30%。

2.4.43 號(hào)長(zhǎng)效靜音潤(rùn)滑脂

采用6205-2RZ注脂產(chǎn)品進(jìn)行注脂前后振動(dòng)值合格率及降噪情況對(duì)比，見(jiàn)表6。

表6 注3 號(hào)潤(rùn)滑脂前后振動(dòng)及降噪情況對(duì)比

由表可知：

（1）該潤(rùn)滑脂產(chǎn)品在6205產(chǎn)品上起到降噪作用，降低2.08dB。

（2）振動(dòng)加速度：Z 1組合格率均為100%，Z2組合格率提高5%，Z3組合格率提高70%，Z4組合格率提高5%。

（3）振動(dòng)速度：低頻平均振動(dòng)值由40μm/s升至53.5μm/s，升高13.5μm/s；高頻平均振動(dòng)由60μm/s降至46.5μm/s，降低13.5μm/s；中頻平均振動(dòng)值無(wú)變化。低頻V4組合格率提高10%；中頻合格率未有變化；高頻V3組合格率提高50%、V4組合格率提高45%。

2.4.5 同一型號(hào)產(chǎn)品使用不同潤(rùn)滑脂的數(shù)據(jù)對(duì)比

對(duì)比同一型號(hào)產(chǎn)品（6205）使用不同潤(rùn)滑脂，注脂前后振動(dòng)合格率及振動(dòng)值變化情況，見(jiàn)表7。

表7 6205使用不同潤(rùn)滑脂的振動(dòng)合格率及振動(dòng)值變化情況

2.4.5 成本分析（見(jiàn)表8）

表8 不同潤(rùn)滑脂成本對(duì)比

3 試驗(yàn)結(jié)論

2號(hào)專用軸承潤(rùn)滑脂試驗(yàn)結(jié)果整體優(yōu)于1號(hào)低噪音軸承潤(rùn)滑脂及3號(hào)長(zhǎng)效靜音潤(rùn)滑脂，同時(shí)成本最低。對(duì)于通用型軸承相較于涂防銹油的狀態(tài)，加速度型振動(dòng)降低1.5～3dB；速度型振動(dòng)低、中、高頻振動(dòng)均有改善，提高了產(chǎn)品相應(yīng)振動(dòng)等級(jí)的合格率，提升了軸承整體靜音效果。綜上所述，2號(hào)專用軸承潤(rùn)滑脂是比較適合某型軸承使用的低噪聲潤(rùn)滑脂。