軸承填脂量試驗分析

田世玲，姜波

（瓦房店軸承集團有限責任公司，遼寧 瓦房店 116300）

填脂量對軸承使用性能和壽命影響很大。填脂過量導致軸承溫升過高，填脂不足則導致潤滑不良，均會降低軸承壽命[1]。通過經驗確定軸承填脂量在某些情況下與實際情況偏差較大，現通過試驗研究軸承在相同運轉條件下使用不同潤滑脂和填脂比例時振動值、最高溫升及漏脂量的關系來確定填脂比例與軸承動態質量、溫升及漏脂的相關性，以合理選擇填脂量。

1 試驗

1.1 試樣

在評估潤滑脂的綜合性能（安定性、抗剪切性、吸附性、極壓性和高低溫穩定性等[2]）的基礎上選取美孚SHC220和鐵路車輛軸承V型潤滑脂為對象開展試驗研究，下文簡稱為Z1脂和Z2脂。

1.2 試驗設備及方法

首先進行填脂比例與軸承振動性能的相關性評估試驗。將Z1脂和Z2脂分別裝入353130X2-2RS軸承腔體體積的25%，33%，50%和67%后，將軸承安裝在自主開發的大型軸承測振儀上測量全頻振動值，找出填脂比例與軸承振動性能之間的相關關系。

然后將軸承安裝在ABLT-5型試驗機上進行填脂比例與軸承溫升和漏脂的相關性評估試驗。試驗過程中軸承轉速從200 r／min升至1 000 r／min，監測其最高溫升和漏脂量。

2 結果與分析

2.1 填脂比例與振動的相關性

將不同比例的Z1脂和Z2脂分別裝入軸承，并與使用潤滑油滴油潤滑的同型號軸承對比，重復進行20次振動性能評估試驗，結果如圖1所示。圖中各數據點為20次試驗的平均值，標準差均小于2。

圖1 全頻振動曲線Fig.1 Full frequency vibration curve

由圖1可知，當Z1脂和Z2脂填充比例為軸承腔體體積的25%，33%和50%時，軸承振動值均小于油潤滑軸承的振動值，振動平穩性均較好。當Z2脂填充比例為軸承腔體體積的33%時，軸承振動值最小，減振效果明顯。

2.2 填脂比例與溫升的相關性

將不同比例的Z1脂和Z2脂分別裝入軸承后重復進行20次溫升性能評估試驗，結果如圖2和圖3所示。圖中各數據點為20次試驗的平均值，標準差均小于2。

圖2 裝入不同比例Z1脂軸承的溫度變化曲線Fig.2 Variation curves of temperature of bearing filled with different proportions of Z1 grease

圖3 裝入不同比例Z2脂軸承的溫度變化曲線Fig.3 Variation curves of temperature of bearing filled with different proportions of Z2 grease

由圖2可知，僅當Z1脂填充比例為軸承腔體體積的33%時，軸承溫升保持在45℃，呈穩定運行狀態。

由圖3可知，當Z2脂填充比例為軸承腔體體積的25%時，軸承溫升穩定為25～35℃；當Z2脂填充比例為軸承腔體體積的33%以上時，溫升高達60℃，說明填脂過量。

通過上述試驗可知，從軸承溫升方面來看，Z1脂填充比例為軸承腔體體積的33%較為合適；Z2脂填充比例為軸承腔體體積的25%較為合適。

2.3 填脂比例與漏脂的相關性

將不同比例的Z1脂和Z2脂分別裝入軸承后重復進行20次漏脂性能評估試驗，結果如圖4所示。圖中各數據點為20次試驗的平均值，標準差均小于2。

圖4 填脂比例與漏脂量的試驗結果Fig.4 Test results of grease filling proportion and greaseleakage quantity

當Z1脂填充比例超過軸承腔體體積的33%時逐漸出現漏脂現象，漏脂量隨填脂比例增加而增加。無論Z2脂填充比例如何增加，均無漏脂現象發生，但溫度持續升高，這與潤滑脂綜合性能有關。

2.4 小結

通過上述試驗可知，從軸承漏脂方面來看，Z1脂極限填充比例為軸承腔體體積的33%；Z2脂填充比例則以軸承平穩溫升來確定。

3 結論

根據353130X2-2RS軸承填脂比例與振動、溫升、漏脂的相關性試驗可知，Z1脂填充比例為軸承腔體體積的33%時最佳，呈現穩定溫升45℃，振動值最小，且無漏脂現象；Z2脂填充比例為軸承腔體體積的25%時最佳，溫升穩定在35℃以下。考慮到軸承在運轉過程中潤滑脂的回填性要好，所以填脂量不宜過低，應盡可能采用最大填脂量。