在滾動(dòng)軸承的潤(rùn)滑設(shè)計(jì)中,“分油能力”往往是決定潤(rùn)滑脂有效壽命的關(guān)鍵因素。然而,球軸承與滾子軸承因結(jié)構(gòu)和載荷特性的差異,對(duì)潤(rùn)滑脂的依賴機(jī)制截然不同——這也直接導(dǎo)致了它們?cè)谙嗤r下表現(xiàn)出迥異的耐久表現(xiàn)。
根據(jù)研究,球軸承在高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)主要依靠稠化劑網(wǎng)絡(luò)在剪切作用下持續(xù)釋放基礎(chǔ)油來(lái)維持潤(rùn)滑。Cann的經(jīng)典試驗(yàn)表明:當(dāng)轉(zhuǎn)速升高,稠化劑結(jié)構(gòu)被反復(fù)剪切,反而促進(jìn)了油膜的動(dòng)態(tài)補(bǔ)充。這意味著,對(duì)于球軸承而言,潤(rùn)滑脂的“剪切響應(yīng)性”比靜態(tài)分油率更重要。
相比之下,滾子軸承(尤其是圓柱或圓錐滾子)接觸面積大、赫茲應(yīng)力高,其潤(rùn)滑高度依賴潤(rùn)滑脂在靜止或低速階段預(yù)先析出的基礎(chǔ)油。如滾子軸承幾乎始終以“分油供油”為主導(dǎo)機(jī)制——即潤(rùn)滑脂必須具備較高的初始及持續(xù)分油能力,才能在滾道與滾子之間形成足夠厚的彈性流體動(dòng)壓膜(EHL膜)。
在貧油狀態(tài)下,這種差異尤為明顯:球軸承憑借點(diǎn)接觸特性,對(duì)油膜厚度要求相對(duì)較低,即使基礎(chǔ)油減少仍可短期維持運(yùn)轉(zhuǎn);而滾子軸承因線接觸壓力集中,一旦分油不足,油膜迅速變薄,極易引發(fā)微點(diǎn)蝕或表面疲勞。
基于上述機(jī)理,工程師在選脂時(shí)應(yīng)“因軸制宜”:球軸承:優(yōu)先選擇剪切穩(wěn)定性好、稠化劑結(jié)構(gòu)強(qiáng)韌的潤(rùn)滑脂(如復(fù)合鋰基或聚脲脂),確保高速下持續(xù)供油;滾子軸承:應(yīng)側(cè)重高分油率、良好基礎(chǔ)油保持性的產(chǎn)品,必要時(shí)可選用含EP添加劑的潤(rùn)滑脂以增強(qiáng)邊界潤(rùn)滑性能。