低噪聲潤滑脂在軸承振動特性上的對比試驗研究

許麗瑩

（哈爾濱軸承集團有限公司質量管理處，哈爾濱 150025）

1 前言

滾動軸承的振動與噪聲水平是滾動軸承動態性能的重要指標，可以綜合地反映軸承產品的質量水平，因此各國都非常重視。研究表明，影響滾動軸承振動的因素較多，如：設計參數、軸承零件的制造誤差、安裝參數和工作條件等，其中在工作條件的影響中，潤滑條件也是影響軸承振動的因素之一。良好潤滑形成的油膜可緩解滾動體與套圈滾道之間的相互沖擊作用，降低振動幅值[1]，改善軸承的運轉狀態。

目前市面上約有80%的滾動軸承均使用潤滑脂潤滑，潤滑脂已被認為是軸承除內圈、外圈、滾動體和保持架之外不可缺少的“第五大元件”，因此潤滑脂成為影響軸承噪音的主要因素之一。低噪聲潤滑脂具有優異的靜音性能，可以有效抑制軸承運轉時的異音；具有優良的寬溫性能，能減小低溫時的機械扭矩；還具有良好的防銹性能，能夠防止軸承運轉過程中的銹蝕；其不含重金屬及亞硝酸鹽等危害人體健康的物質，對環境不會造成新的污染等，因此在軸承上得到了廣泛應用。

2 低噪聲潤滑脂的單機測振試驗分析

2.1 常見的軸承振動測試方法簡介

我國對軸承振動的測試，實驗室一般采用速度型振動和加速度型振動兩種物理量來表征軸承振動狀態。而安裝在工業設備上的軸承，主要采用振動數據采集器和軸承沖擊脈沖檢測儀等便攜式檢測儀來測定其運轉狀態，為軸承故障診斷提供參考依據。

2.2 試驗原因

最近，我公司生產的深溝球軸承6204、6205注脂產品振動值不合格率較高，進行單機測振校驗，使用A公司低噪聲軸承潤滑脂2號的振動值較涂防銹油振動值高2～3dB，未起到降噪作用。經與廠家溝通得知，該品牌該型號產品主要降低軸承振動異音值（pick值），且該款潤滑脂為數年前定型產品，較最新型產品不具備技術優勢。

2.3 試驗方案

本實驗共選用三款軸承通用潤滑脂產品進行單機測振試驗，軸承振動儀設備型號為BVT-5和BVT-8。試驗潤滑脂分別為1號低噪聲軸承潤滑脂、2號專用軸承潤滑脂及3號長效靜音潤滑脂。

通過試驗對比軸承注脂前后振動值的變化及成本分析，選取出適合通用型軸承使用的潤滑脂產品。

依據GB/T32325—2015《滾動軸承深溝球軸承振動（速度）技術條件》及GB/T32333—2015《滾動軸承深溝球軸承和角接觸球軸承振動（加速度）技術條件》，測量軸承注脂前后兩面加速度型振動、速度型振動，以兩面檢測最大值為依據進行數據分析。

2.4 試驗結果及討論

2.4.1 潤滑脂典型指標對比（見表1）

表1 潤滑脂典型指標對比

2.4.21 號低噪聲軸承潤滑脂

1號低噪音軸承潤滑脂采用6204-2RS、6205-2RZ、6312-2RZ注脂產品進行注脂前后振動值合格率及降噪情況對比。

2.4.2.1 加速度型振動（見表2）

表2 注 1 號潤滑脂前后振動及降噪情況對比（加速度型）

由表可知：

（1）該潤滑脂產品在三個型號軸承上均起到降噪作用，在6205產品上降噪效果最好，平均降低2.95dB。

（2）6204產品，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（見表3）

表3 注1 號潤滑脂前后振動及降噪情況對比（速度型）

由表可知：

（1）該潤滑脂對6205產品速度型振動降低效果較為明顯，對6312產品速度型振動改變不明顯。

（2）6205產品，低頻平均振動值由49μm/s降至42μm/s，降低7μm/s；高頻平均振動值由60μm/s降至20μm/s，降低40μm/s；中頻平均振動值無變化。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%，對高頻振動改善效果明顯。

（3）6312產品，低頻平均振動值由82μm/s升至87μm/s，升高5μm/s；高頻平均振動值由77μm/s降至70μm/s，降低7μm/s；中頻平均振動值無變化。同時低頻、中頻、高頻合格率未有變化。

2.4.32 號專用軸承潤滑脂

采用6205-2RS、6211-2RZ注脂產品進行注脂前后振動值合格率及降噪情況對比。2.4.3.1加速度型振動（見表4）

表4 注2 號潤滑脂前后振動及降噪情況對比（加速度型）

由表可知：

（1）該潤滑脂產品在兩個型號軸承上均起到降噪作用，在6205產品上降噪效果最好，降低2.73dB。

（2）6205產品，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（見表5）

表5 注2 號潤滑脂前后振動及降噪情況對比（速度型）

由表可知：

（1）該潤滑脂對兩個型號產品均能夠降低速度型振動。

（2）6205產品，低頻平均振動值由45μm/s降至25.5μm/s，降低19.5μm/s；中頻平均振動值由21μm/s降至19.5μm/s，基本無變化；高頻平均振動值由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產品，低頻平均振動值由77μm/s降至28.5μm/s，降低48.5μm/s；中頻平均振動值由33μm/s降至23.5μm/s，降低9.5μm/s；高頻平均振動值由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 號長效靜音潤滑脂

采用6205-2RZ注脂產品進行注脂前后振動值合格率及降噪情況對比，見表6。

表6 注3 號潤滑脂前后振動及降噪情況對比

由表可知：

（1）該潤滑脂產品在6205產品上起到降噪作用，降低2.08dB。

（2）振動加速度：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）振動速度：低頻平均振動值由40μm/s升至53.5μm/s，升高13.5μm/s；高頻平均振動由60μm/s降至46.5μm/s，降低13.5μm/s；中頻平均振動值無變化。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 同一型號產品使用不同潤滑脂的數據對比

對比同一型號產品（6205）使用不同潤滑脂，注脂前后振動合格率及振動值變化情況，見表7。

表7 6205使用不同潤滑脂的振動合格率及振動值變化情況

2.4.5 成本分析（見表8）

表8 不同潤滑脂成本對比

3 試驗結論

2號專用軸承潤滑脂試驗結果整體優于1號低噪音軸承潤滑脂及3號長效靜音潤滑脂，同時成本最低。對于通用型軸承相較于涂防銹油的狀態，加速度型振動降低1.5～3dB；速度型振動低、中、高頻振動均有改善，提高了產品相應振動等級的合格率，提升了軸承整體靜音效果。綜上所述，2號專用軸承潤滑脂是比較適合某型軸承使用的低噪聲潤滑脂。