润滑脂的"分油率"(Oil Separation Rate)是衡量其胶体稳定性的关键指标,指润滑脂在静态或动态条件下基础油从稠化剂网络中析出的速率。其对轴承寿命的影响机制可从以下多维度解析:
一、分油率的双重作用机制
正向润滑作用
适度分油(5%~15%)可持续补充接触区油膜,尤其在轴承启动阶段,析出的基础油能快速形成润滑膜,减少干摩擦实验表明,分油率10%的润滑脂比完全不分油的脂在初始润滑阶段磨损量降低40%。负向劣化作用
分油率超过20%会导致:- 稠化剂骨架塌陷:基础油过量流失使皂纤维结构干涸硬化,丧失塑性流动能力,无法补充到摩擦副;
- 润滑膜断裂:油膜厚度从μm级降至边界润滑状态(λ<1),加速金属直接接触磨损;
- 氧化催化:分油后暴露的稠化剂更易氧化,生成酸性物质腐蚀轴承钢
二、分油率与轴承失效的关联路径
短期失效(<500小时)
高分油率(>25%)引发润滑脂快速干涸,导致:- 保持架磨损:干摩擦使尼龙保持架温度骤升,出现熔融变形;
- 微点蚀:边界润滑状态下滚动体表面产生应力集中裂纹。
长期失效(>3000小时)
低分油率(<5%)造成:- 润滑不良:基础油无法充分释放,接触区油膜厚度不足;
- 杂质滞留:磨损颗粒无法随分油排出,形成三体磨粒磨损。
三、关键影响因素与控制策略
材料因素
- 稠化剂类型:聚脲脂分油率(3~8%)低于锂基脂(10~15%);
- 基础油粘度:ISO VG 220基础油比VG 68的分油率低30%。
工况适配
改进措施
- 添加胶溶剂(如甘油)可提升皂-油结合力,降低分油率15%~20%;
- 采用离心工艺制备的润滑脂分油率比釜式工艺低40%分油率的优化需平衡润滑供给与结构稳定性,建议通过ASTM D6184压力分油测试监控,确保轴承全寿命周期内的可靠润滑
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