低噪声润滑脂在轴承振动特性上的对比试验研究

许丽莹

（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2～3dB，未起到降噪作用。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/T32325—2015《滚动轴承深沟球轴承振动（速度）技术条件》及GB/T32333—2015《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

2.4.21 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）

表2 注 1 号润滑脂前后振动及降噪情况对比（加速度型）

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2.95dB。

（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。

2.4.2.2 速度型振动（见表3）

表3 注1 号润滑脂前后振动及降噪情况对比（速度型）

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49μm/s降至42μm/s，降低7μm/s；高频平均振动值由60μm/s降至20μm/s，降低40μm/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82μm/s升至87μm/s，升高5μm/s；高频平均振动值由77μm/s降至70μm/s，降低7μm/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。

2.4.32 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）

表4 注2 号润滑脂前后振动及降噪情况对比（加速度型）

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2.73dB。

（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）

表5 注2 号润滑脂前后振动及降噪情况对比（速度型）

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45μm/s降至25.5μm/s，降低19.5μm/s；中频平均振动值由21μm/s降至19.5μm/s，基本无变化；高频平均振动值由34.5μm/s降至12μm/s，降低22.5μm/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77μm/s降至28.5μm/s，降低48.5μm/s；中频平均振动值由33μm/s降至23.5μm/s，降低9.5μm/s；高频平均振动值由70μm/s降至48.5μm/s，降低21.5μm/s。

低频V3组合格率提高15%、V4组合格率提高20%；中频合格率未有变化；高频V3组合格率提高5%、V4组合格率提高30%。

2.4.43 号长效静音润滑脂

采用6205-2RZ注脂产品进行注脂前后振动值合格率及降噪情况对比，见表6。

表6 注3 号润滑脂前后振动及降噪情况对比

由表可知：

（1）该润滑脂产品在6205产品上起到降噪作用，降低2.08dB。

（2）振动加速度：Z 1组合格率均为100%，Z2组合格率提高5%，Z3组合格率提高70%，Z4组合格率提高5%。

（3）振动速度：低频平均振动值由40μm/s升至53.5μm/s，升高13.5μm/s；高频平均振动由60μm/s降至46.5μm/s，降低13.5μm/s；中频平均振动值无变化。低频V4组合格率提高10%；中频合格率未有变化；高频V3组合格率提高50%、V4组合格率提高45%。

2.4.5 同一型号产品使用不同润滑脂的数据对比

对比同一型号产品（6205）使用不同润滑脂，注脂前后振动合格率及振动值变化情况，见表7。

表7 6205使用不同润滑脂的振动合格率及振动值变化情况

2.4.5 成本分析（见表8）

表8 不同润滑脂成本对比

3 试验结论

2号专用轴承润滑脂试验结果整体优于1号低噪音轴承润滑脂及3号长效静音润滑脂，同时成本最低。对于通用型轴承相较于涂防锈油的状态，加速度型振动降低1.5～3dB；速度型振动低、中、高频振动均有改善，提高了产品相应振动等级的合格率，提升了轴承整体静音效果。综上所述，2号专用轴承润滑脂是比较适合某型轴承使用的低噪声润滑脂。