4.2 潤(rùn)滑

潤(rùn)滑的形態(tài)可分為流體潤(rùn)滑和邊界潤(rùn)滑。美蓓亞三美的調(diào)心軸承產(chǎn)品因其性能而多用于表面壓力為49N/mm²{5kgf/mm²}以上的高載荷場(chǎng)合，因此一般以邊界潤(rùn)滑為主。在邊界潤(rùn)滑的狀態(tài)下，金屬之間的直接接觸無(wú)法避免，因此與流體潤(rùn)滑相比，摩擦系數(shù)較大。
此外，附著在滑動(dòng)面的潤(rùn)滑膜在載荷增加等嚴(yán)酷的摩擦條件下會(huì)突破其強(qiáng)度極限，發(fā)生破裂。同時(shí)，由于油流較少，冷卻作用小，潤(rùn)滑劑的粘度會(huì)因溫度上升而降低，從而導(dǎo)致潤(rùn)滑膜厚度變薄而發(fā)生破裂。潤(rùn)滑膜破裂后金屬之間將發(fā)生摩擦，產(chǎn)生粘結(jié)，嚴(yán)重時(shí)導(dǎo)致燒結(jié)現(xiàn)象發(fā)生(圖18)。 另外，邊界潤(rùn)滑經(jīng)過(guò)反復(fù)摩擦后，潤(rùn)滑膜將逐漸損耗，厚度變薄，導(dǎo)致摩擦增大，因此潤(rùn)滑膜可修復(fù)性的大小直接左右燒結(jié)的產(chǎn)生。因此，在較嚴(yán)酷的條件下使用時(shí)，為提高潤(rùn)滑膜的可修復(fù)性，有時(shí)會(huì)對(duì)油槽形狀進(jìn)行特殊加工，或提高補(bǔ)加注潤(rùn)滑油脂的頻率(圖19)。

在軸承的使用方面，擺動(dòng)運(yùn)動(dòng)比旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的使用條件更嚴(yán)格，磨損量及燒結(jié)的可能性也更大。這是因?yàn)閿[動(dòng)運(yùn)動(dòng)時(shí)滾珠的特定部分位于受壓面，局部磨損較大，以及運(yùn)動(dòng)方向隨周期變化，易引起油膜耗盡。
此外，交變載荷的潤(rùn)滑脂流動(dòng)性更好，比固定方向載荷更不易發(fā)生燒結(jié)。
為提高耐磨損性，防止燒結(jié)，有時(shí)需要在內(nèi)圈球面進(jìn)行鍍鉻加工。這是由于鉻本身屬于硬質(zhì)金屬，即使被其他金屬摩擦，也幾乎不會(huì)發(fā)生磨損，并且鉻的氧化膜很堅(jiān)固，不易損壞，被鉻氧化膜覆蓋的外圈金屬與鉻幾乎不會(huì)形成金屬鍵。從實(shí)用角度來(lái)看，硬質(zhì)光澤鍍鉻比無(wú)光澤或乳白色鍍鉻更優(yōu)異。軸承滑動(dòng)面的表面粗糙度對(duì)磨損及燒結(jié)也有很大影響。尤其是高硬度的內(nèi)圈球面，若表面粗糙度較大，內(nèi)圈金屬的磨損粉末將粘附在外圈內(nèi)徑上，加快其自身的磨損。

潤(rùn)滑油脂是指在液體潤(rùn)滑劑中分散加入增稠劑的半固體或固體狀潤(rùn)滑劑。為提高特殊性能，有時(shí)也添加其他成分。潤(rùn)滑油脂增稠劑主要使用鋰皂，鋰皂分子在潤(rùn)滑脂中會(huì)形成細(xì)長(zhǎng)的纖維狀結(jié)晶并分散在油中。
該纖維狀結(jié)晶相互纏繞形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的間隙中會(huì)有油進(jìn)入。潤(rùn)滑脂在外觀上不會(huì)有任何變化，但施加的外力超過(guò)鋰皂分子鍵時(shí)，潤(rùn)滑脂便開(kāi)始流動(dòng)。 若外力增大，流動(dòng)性也將增大，潤(rùn)滑脂的表觀粘度接近基油的粘度。但是，若外力繼續(xù)增大，纖維狀粒子會(huì)發(fā)生斷裂。纖維斷裂后，即使去除外力，潤(rùn)滑脂也不會(huì)恢復(fù)到原來(lái)的狀態(tài)，這種情況稱作潤(rùn)滑脂結(jié)構(gòu)的斷裂。
如表17所示，金屬型軸承使用各種潤(rùn)滑油脂進(jìn)行潤(rùn)滑。

以上潤(rùn)滑油脂受運(yùn)行條件的影響(參照前文)，但即使是未使用過(guò)的潤(rùn)滑脂，隨著時(shí)間推移也會(huì)老化。這是由于潤(rùn)滑脂氧化生成腐蝕性的低分子量酸，基油揮發(fā)造成損失，以及基油和增稠劑分離等原因?qū)е聺?rùn)滑脂失去潤(rùn)滑性能。潤(rùn)滑脂的有效期限因品牌而有所不同，但一般以2年為限。

金屬對(duì)金屬型桿端軸承使用各種加油嘴-(表18)。
加油嘴是定期加注潤(rùn)滑脂時(shí)使用的裝置，加注時(shí)使用潤(rùn)滑脂槍。

干膜潤(rùn)滑劑是固體潤(rùn)滑劑(SOLID LUBRICANT)的一種，通過(guò)在金屬表面涂抹具有潤(rùn)滑性的固體保護(hù)膜來(lái)降低摩擦系數(shù)，起到防止金屬摩擦及燒結(jié)的作用。 干膜大多由將二硫化鉬(MoS₂)及石墨(GRAPHITE)等混入到有機(jī)或無(wú)機(jī)結(jié)合劑中構(gòu)成。無(wú)機(jī)結(jié)合劑較多用于要求高溫性能的干膜潤(rùn)滑劑中。 MoS₂?在高溫及真空下也非常穩(wěn)定，具有很低的摩擦系數(shù)。這種摩擦特性與MoS₂?的組織為容易切斷的層狀結(jié)構(gòu)有關(guān)，真空中的排氣低于基準(zhǔn)值的干膜還可用于航天用軸承。 石墨的潤(rùn)滑作用也與其層狀組織有關(guān)，而從真空中潤(rùn)滑性能顯著降低這點(diǎn)來(lái)看，水蒸氣及其他蒸氣吸附層也具有潤(rùn)滑作用。干膜對(duì)防止初期試運(yùn)行及振動(dòng)狀態(tài)下的燒結(jié)非常有效。此外，在高溫下及超過(guò)潤(rùn)滑脂規(guī)格溫度范圍時(shí)也具有良好的潤(rùn)滑性能。 但其缺點(diǎn)是當(dāng)載荷過(guò)高軸承變形時(shí)，保護(hù)膜也會(huì)變薄，無(wú)法獲得像特氟龍襯墊型那樣均勻的負(fù)載分布，因此有時(shí)會(huì)加快干膜的局部磨損。軸承滑動(dòng)面的干膜摩擦系數(shù)為0.05 ～ 0.15左右。隨載荷增大，該摩擦系數(shù)有減小的傾向。干膜表面即使受到微小沖擊也易受損傷，因此使用前需將軸承始終置于袋中保護(hù)，如為大尺寸產(chǎn)品，則可用紙包覆干膜表面來(lái)進(jìn)行保護(hù)。 此外，如果沾上油及溶劑等，則干膜有可能脫落，因此請(qǐng)?jiān)谕耆稍锏臓顟B(tài)下使用。 干膜型軸承的保護(hù)膜較薄，且一旦剝離將無(wú)法修復(fù)，因此壽命周期差異很大。例如，某條件下僅有500次壽命周期的產(chǎn)品，在其他條件下有可能超過(guò)20,000次壽命周期也不損壞。因此，根據(jù)使用條件選擇合適的干膜潤(rùn)滑劑非常重要(表19)。