低噪声润滑脂在轴承振动特性上的对比试验研究_许丽莹.pdf

低噪声润滑脂在轴承振动特性上的对比试验研究许丽莹摘要：润滑脂是影响轴承噪音的主要因素之一。低噪音润滑脂因具有良好的静音性、宽温性、防锈性，并兼具环保性等特征，在轴承上得到了广泛应用。通过对三款轴承通用润滑脂产品进行典型指标和单机测振试验对比，选择出最适合于通用型轴承的低噪声润滑脂。关键词：润滑脂；轴承；速度型振动；加速度型振动中图分类号：TH133.33；TE626.4 文献标识码：B 文章编码：1672-4852（2023）02-0028-04Comparative Experimental Study of Low Noise Grease on Bearing Vibration Characteristics收稿日期：作者简介：2023-03-29许丽莹（1988），女，工程师，工学学士。XU Liying(Quality Management Department,Harbin Bearing Group Co.,Ltd.,Harbin 150025,China)Abstract:Grease is one of the main factors that affects the noise of bearing.Low noise grease has been widely used in bearings because of its excellent silence,wide temperature,rust resistance and environmental protection characteristics.By comparing the typical indexes and vibration test results on single machine among three general bearing greases,the low noise grease most suitable for general purpose bearings is selected out.Key words:grease;bearing;velocity type vibration;acceleration type vibration（哈尔滨轴承集团有限公司 质量管理处，哈尔滨 150025）1 前言滚动轴承的振动与噪声水平是滚动轴承动态性能的重要指标，可以综合地反映轴承产品的质量水平，因此各国都非常重视。研究表明，影响滚动轴承振动的因素较多，如：设计参数、轴承零件的制造误差、安装参数和工作条件等，其中在工作条件的影响中，润滑条件也是影响轴承振动的因素之一。良好润滑形成的油膜可缓解滚动体与套圈滚道之间的相互冲击作用，降低振动幅值1，改善轴承的运转状态。目前市面上约有 80%的滚动轴承均使用润滑脂润滑，润滑脂已被认为是轴承除内圈、外圈、滚动体和保持架之外不可缺少的“第五大元件”，因此润滑脂成为影响轴承噪音的主要因素之一。低噪声润滑脂具有优异的静音性能，可以有效抑制轴承运转时的异音；具有优良的宽温性能，能减小低温时的机械扭矩；还具有良好的防锈性能，能够防止轴承运转过程中的锈蚀；其不含重金属及亚硝酸盐等危害人体健康的物质，对环境不会造成新的污染等，因此在轴承上得到了广泛应用。2 低噪声润滑脂的单机测振试验分 析2.1 常见的轴承振动测试方法简介我国对轴承振动的测试，实验室一般采用速度型振动和加速度型振动两种物理量来表征轴承振动状态。而安装在工业设备上的轴承，主要采用振动数据采集器和轴承冲击脉冲检测仪等便携式检测仪来测定其运转状态，为轴承故障诊断提供参考依据。2.2 试验原因最近，我公司生产的深沟球轴承 6204、6205注脂产品振动值不合格率较高，进行单机测振校验，使用 A 公司低噪声轴承润滑脂 2 号的振动值较涂防锈油振动值高 23 dB，未起到降噪作用。第 44 卷第 2 期2 0 2 3 年 6 月Vol.44 No.2Jun.2 02 3哈 尔 滨 轴 承JOURNAL OF HARBIN BEARING29经与厂家沟通得知，该品牌该型号产品主要降低轴承振动异音值（pick值），且该款润滑脂为数年前定型产品，较最新型产品不具备技术优势。2.3 试验方案本实验共选用三款轴承通用润滑脂产品进行单机测振试验，轴承振动仪设备型号为 BVT-5 和 BVT-8。试验润滑脂分别为 1 号低噪声轴承润滑脂、2 号专用轴承润滑脂及 3 号长效静音润滑脂。通过试验对比轴承注脂前后振动值的变化及成本分析，选取出适合通用型轴承使用的润滑脂产品。依据 GB/T323252015滚动轴承 深沟球轴承振动（速度）技术条件及 GB/T323332015滚动轴承 深沟球轴承和角接触球轴承振动（加速度）技术条件，测量轴承注脂前后两面加速度型振动、速度型振动，以两面检测最大值为依据进行数据分析。2.4 试验结果及讨论2.4.1 润滑脂典型指标对比（见表 1）表 1 润滑脂典型指标对比表 2 注 1 号润滑脂前后振动及降噪情况对比（加速度型）试验项目A 公司低噪声轴承润滑脂 2 号 1 号低噪声轴承润滑脂 2 号专用轴承润滑脂3 号长效静音轴承润滑脂外观黄褐色均匀油膏浅褐色黄褐色光滑油膏黄褐色至琥珀色均匀油膏使用温度范围/-20120-20130-20150-20160稠化剂锂基锂基混合皂聚脲基础油矿物油精炼矿物油矿物油矿物油基础油粘度/（mm2/s）40 100 1201301011130-110120111212011.5工作锥入度（0.1 mm）285245259280滴点/193201265250钢网分油（100，24 h）/%（m/m）1.01.11.10.7水淋流失量（79，1 h）/%（m/m）11.21/腐蚀（T2 铜片，100，24 h）合格/铜片无黑色或绿色变化合格防腐蚀性（52 是，48 h）合格1 级合格合格低温转矩（-20）球轴承/(Nm)启动力矩运转力矩0.2840.032（-10）0.350.080.2660.0310.250.03轴承寿命（150）/h/310轴承寿命（120）/h/8472.4.2 1 号低噪声轴承润滑脂1 号低噪音轴承润滑脂采用 6204-2RS、6205-2RZ、6312-2RZ 注脂产品进行注脂前后振动值合格率及降噪情况对比。2.4.2.1 加速度型振动（见表 2）轴承型号合格率振动值Z1Z2Z3Z46204-2RS（样本数量：20）注脂前注脂后75%95%5%15%0%0%0%0%1.43 dB6205-2RZ（样本数量：10）注脂前注脂后100%100%70%100%10%70%0%0%2.95 dB6312-2RZ（样本数量：6）注脂前注脂后100%100%100%100%50%100%0%0%1.58 dB由表可知：（1）该润滑脂产品在三个型号轴承上均起到降噪作用，在 6205 产品上降噪效果最好，平均降低 2.95 dB。（2）6204 产品，Z1 组合格率提高 20%，Z2 组合格率提高 10%，Z3、Z4 组合格率均为 0；6205 产品，Z1 组合格率均为 100%，Z2 组合格率提高 30%，Z3 组合格率提高 60%，Z4 组合格率均注：锥入度是衡量润滑脂稠度（即软硬程度）的指标。第 2 期许丽莹：低噪声润滑脂在轴承振动特性上的对比试验研究30为 0；6312 产品，Z1、Z2 组合格率均为 100%，Z3 组合格率提高 50%，Z4 组合格率均为 0。表 3 注 1 号润滑脂前后振动及降噪情况对比（速度型）表 5 注 2 号润滑脂前后振动及降噪情况对比（速度型）表 4 注 2 号润滑脂前后振动及降噪情况对比（加速度型）轴承型号 合格率振动值V1V2V3V4注前注后注前注后注前注后注前注后6205-2RZ（样本数量：10）低频100%100%100%100%100%100%50%90%49 42m/s 7m/s中频100%100%100%100%100%100%100%100%20 20m/s 未变化高频100%100%100%100%40%100%0%100%60 20m/s 40m/s6312-2RZ（样本数量：6）低频100%100%100%100%100%100%100%100%82 87m/s 5m/s中频100%100%100%100%100%100%33%33%60 60m/s 未变化高频100%100%100%100%100%100%100%100%77 70m/s 7m/s轴承型号 合格率振动值V1V2V3V4注前注后注前注后注前注后注前注后6205-2RS（样本数量：20）低频100%100%100%100%95%100%80%100%45 25.5m/s 19.5m/s中频100%100%100%100%100%100%90%95%21 19.5m/s 1.5m/s高频100%100%100%100%100%100%65%100%34.5 12m/s 22.5m/s6211-2RZ（样本数量：14）低频100%100%100%100%85%100%80%100%77 28.5m/s 48.5m/s中频100%100%100%100%100%100%100%100%33 23.5m/s 9.5m/s高频100%100%100%100%95%100%70%100%70 48.5m/s 21.5m/s由表可知：（1）该润滑脂对 6205 产品速度型振动降低效果较为明显，对 6312 产品速度型振动改变不明显。（2）6205 产品，低频平均振动值由 49m/s 降至 42m/s，降低 7m/s；高频平均振动值由60m/s 降至 20m/s，降低 40m/s；中频平均振动值无变化。低频 V4 组合格率提高 40%，高频 V3 组合格率提高 60%、高频 V4 组合格率提高100%，对高频振动改善效果明显。（3）6312 产品，低频平均振动值由 82m/s升至 87m/s，升高 5m/s；高频平均振动值由77m/s 降至 70m/s，降低 7m/s；中频平均振动值无变化。同时低频、中频、高频合格率未有变化。2.4.3 2 号专用轴承润滑脂采用 6205-2RS、6211-2RZ 注脂产品进行注脂前后振动值合格率及降噪情况对比。2.4.3.1 加速度型振动（见表 4）轴承型号合格率振动值Z1Z2Z3Z46205-2RS（样本数量：20）注脂前注脂后95%100%95%100%65%95%0%75%2.73 dB6211-2RZ（样本数量：14）注脂前注脂后100%100%86%86%14%71%0%5%1.75 dB由表可知：（1）该润滑脂产品在两个型号轴承上均起到降噪作用，在 6205 产品上降噪效果最好，降低2.73 dB。（2）6205 产品，Z1、Z2 组合格率提高 5%，Z3 组合格率提高 30%，Z4 组合格率提高 75%；6211 产品，Z1 组合格率均为 100%，Z2 组合格率均为 86%，Z3 组合格率提高 57%，Z4 组合格率提高 5%。2.4.3.2 速度型振动（见表 5）由表可知：（1）该润滑脂对两个型号产品均能够降低速度型振动。（2）6205 产品，低频平均振动值由 45m/s降至 25.5m/s，降低 19.5m/s；中频平均振动值由 21m/s 降至 19.5m/s，基本无变化；高 2.4.2.2 速度型振动（见表 3）哈 尔 滨 轴 承第 44 卷31表 6 注 3 号润滑脂前后振动及降噪情况对比表 7 6205 使用不同润滑脂的振动合格率及振动值变化情况表 8 不同润滑脂成本对比频平均振动值由 34.5m/s 降至 12m/s，降低 22.5m/s。低频 V3 组合格率提高 5%、V4 组合格率提高20%；中频 V4 组合格率提高 5%；高频 V4 组合格率提高 35%。（3）6211 产品，低频平均振动值由 77m/s降至 28.5m/s，降低 48.5m/s；中频平均振动值由 33m/