故障排除技巧:润滑

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正确的方式使用合适的润滑剂将保护您的系统免受磨损，散热，并给您最大可能的寿命。

俗话说，因为缺少了一颗马蹄铁，王国就灭亡了;换句话说，有时看似不重要的细节会导致灾难性的失败。在运动控制领域，润滑是一项重要的支撑技术，但却没有得到应有的重视。很容易将注意力集中在控制、通信、电机尺寸和许多其他细节上。你可以设计出完美的运动系统，具有复杂的安全算法，零振动，超高速运行，但如果你的润滑脂在一个艰苦的工作周期下损坏，或者你的油没有飞溅到你的动力系统的最高齿轮，你的系统将失败。我们聚集了一群专家，从系统设计师到齿轮箱制造商到润滑专家，讨论润滑挑战和技术，以获得最大的寿命从您的系统。

有如此多的选择的润滑剂-干，湿，石油基，合成，油，润滑脂，不同的重量。为了帮助工程师做出决定，在选择润滑剂时，他们应该记住哪些最重要的要点?

最重要的一点是了解原始设备制造商(OEM)的建议，以及他们在什么条件下建议。OEM通常会做大量的润滑剂研究，以确保润滑剂能够提供最佳的设备运行。不过，这些建议通常有指定的温度、负载和速度范围，所以如果您运行的设备超出了这些范围，您可能需要相应地调整润滑剂。此外，当涉及到油时，粘度是最重要的特性。

-Tim Stiers，嘉实多美洲工业公司应用工程师

温度、负荷、污染和其他因素需要考虑，但往往被忽略。此外，今天在润滑油方面有许多新的发展。我觉得用户更善于利用他们可以利用的资源，比如石油供应商的代表，来帮助教育他们。我鼓励设备设计师也这么做。大多数石油供应商提供设计帮助和支持。他们通常会免费提供研讨会和支持设计工作。

-James Cartellone, Gear Technology Solutions LLC总裁

为了在应用中获得最大的效率，摩擦学系统中的所有组件都应该被考虑和优化。有许多因素影响应用的最佳润滑剂选择，其中几个因素相互影响。例如，对于暴露于大量灰尘/污垢的应用程序，您可能想考虑使用干润滑剂;然而，在高负荷和/或速度下，干润滑剂可能不能提供足够的磨损保护。

-Steve Mazzola, Klüber润滑北美公司工程技术服务总监

一般来说，齿轮箱提供的标准润滑是专门为所使用的齿轮技术类型设计的。例如，行星齿轮箱中的正齿轮通常是为润滑脂润滑而设计的，因为离心力使润滑油均匀分布，并确保恒定的接触。另一方面，准双曲面齿轮通常填充了一种设计用于飞溅润滑的油型。除了某些齿轮是为某些润滑油而设计的这一事实之外，速度是下一个重要的因素。任何偏离标准的情况都应由变速箱制造商进行验证，以确保新的润滑与齿轮兼容。

-Mike Parzych, GAM Gear技术营销经理

润滑剂的正确选择从装载和所需的膜厚度开始，以防止元件之间的金属接触，但它不会结束。润滑剂系统的整个生命周期都需要考虑。

- j。C。

当涉及到润滑齿轮箱时，首先要确保齿轮啮合是适当的润滑。齿轮啮合经常有很多滑动接触，它们也有极端的压力在实际的牙齿，因为它反转自己。

-Rachel Braddock, SKF美国公司高级应用工程师

当为任何齿轮应用选择润滑剂时，必须考虑以下问题:齿轮的类型和材料;运行条件，包括滚动或滑动速度，稳定负载类型和温度;润滑剂的使用方法;环境;以及服务类型。环境和工作温度也决定了齿轮润滑油的选择。在高温下工作的油需要良好的粘度和高的抗氧化性和耐泡沫性。在低环境温度下工作的齿轮油必须能够容易流动，并提供足够的粘度。因此，这些齿轮油必须具有高粘度指数和低倾点。

-Isaac Diggs, MicroMo的工程项目经理

许多客户希望巩固和减少他们工厂中使用的润滑油的总数。虽然这样做通常可以得到很好的结果，但您需要非常小心。想要巩固的太多太快会导致错误。我已经看过好几次了。不要忘记考虑润滑剂选择的所有因素，如耐水性、速度、负载、轴承类型、齿轮类型、启动和运行扭矩、密封和油漆兼容性等。有时，为了避免与润滑有关的问题，使用比最初预期多一些的润滑剂是有好处的。

- s。M。

一个好的润滑剂的选择能真正提高系统的性能(例如减少振动/噪音等)?

与传统润滑油相比，一些高性能的润滑油实际上可以延长设备的使用寿命、抑制振动、消除噪音并降低工作温度。此外，它们的使用寿命更长，需要的维护也更少。这些润滑剂价格较高，但通常提供较低的运行总成本。要记住，润滑是维修预算中相对较小的一部分(约3%)，但可以对其他97%的预算产生巨大的影响。还要记住，即使是最好的润滑剂也不能克服机械或设计上的缺陷。

- - - - - -t·S。

除了合成润滑剂可以减少摩擦损失外，润滑剂并不是用来治疗疾病的。它们旨在确保设备的长期可靠性和寿命。当然，通过在某些设备和应用中添加较重的润滑剂，可以降低一些噪音和振动，但这些都是掩盖问题的手段。这不是润滑剂的目的。正确的选择，机器部件的引入(例如飞溅和强制)，加上适当的调节步骤，如过滤和冷却，将确保设备的长寿命。

- - - - - -j . C。

选择合适的润滑剂可以帮助变速箱更好地发挥作用，尤其是在极端环境下。在寒冷的温度下，变速箱必须克服由于润滑粘度增加以及部件收缩(尤其是在空载状态下)而增加的摩擦。有些润滑油是专门为低温设计的，所以它们不会增加这种摩擦。此外，在高温下，润滑剂很有可能燃烧或甚至分离，这意味着它们失去了基本的润滑性能。

- m。P。

理想的润滑剂应该允许应用程序在其最有效的状态下运行。这通常意味着最低的摩擦，最低的工作温度，最小的磨损，最低的噪音，和最长的寿命。高效率将减少维护，降低功耗，延长部件寿命。所有这些都将有助于降低成本。

- s。M。

润滑剂最重要的作用是延长设备的使用寿命。润滑剂完成的重要目标包括:减少摩擦和磨损，防止腐蚀，降低操作噪音，改善传热，以及去除来自齿轮齿面临界接触区域的外来或磨损颗粒。

-我。D。

润滑剂选择不当会导致系统易发生故障(如过早疲劳、卡住等)?

从根本上说，不正确的润滑剂将不能正确地分离和保护金属表面，导致金属间的接触和加速磨损。这将反过来导致更高的摩擦、更高的温度、金属去除、间隙损失，并最终缩短设备寿命/故障。

- - - - - -t·S。

选择错误的润滑剂或引入润滑剂的方法几乎肯定会导致过早的故障。我觉得使用错误的粘度或类型的润滑剂是次要的，因为在需要的地方没有获得足够的润滑剂。即使有很多错误的润滑油也比没有足够的正确的东西要好。有重力效应，也有空气动力学效应，比如旋转机械中的空气压力，应该考虑。例如，在高速齿轮传动中，油是在网格的出口一侧引入的，而不是更传统的关闭网格一侧。在这种应用中，油喷入关闭网格将必须在高压下完成，以克服关闭侧的啮合齿轮的空气压力。在网格的出口一侧会产生一个真空，实际上会把油吸进这个区域。还需要考虑的是，排水过剩的油与齿轮运行在非常高的速度。在飞溅润滑应用中，齿轮浸在油浴中的节线速度也有一个实际的限制。高速旋转的齿轮会把油搅成泡沫，而泡沫不能很好地润滑。

- - - - - -j . C。

选择不当的润滑剂会对性能产生灾难性的影响。例如，选择一种粘度过低的油会导致边界摩擦(润滑膜不足)，产生热量，过度磨损，最终失效。即使选择与密封材料不兼容的润滑剂也会导致泄漏和润滑剂短缺(磨损/失效)。与现有润滑脂不相容的润滑脂可能会“脱胶”，从而降低混合稠化剂保留油的能力。这将导致过多的油损失，并可能导致立即失效。

- s。M。

齿轮润滑油的配制和应用是为了防止部件过早失效，确保可靠运行，降低运行成本，并增加使用寿命。

-我。D。

大多数新设备和重建设备的运输都不需要石油。齿轮箱，例如，不是一个批准的集装箱装运润滑油。我已经看到几个例子，全新的和重建的设备投入服务，没有充满油之前启动他们。其中最糟糕的是在一个铝厂重建的废料直升机，该工厂在没有油的情况下运行了大约8个小时。附件是一些齿轮的照片，融化了过多的热量。这个错误造成了几千美元的损坏，报废直升机齿轮箱本身，以及花费业主几个小时不必要的停机时间。

- - - - - -j . C。

关于润滑剂，你希望你的客户知道哪些他们通常不知道的东西?

润滑对他们的设备有多重要，所有的润滑剂都不是一样的。“装备的命脉”这句话确实是正确的。适当润滑是指在适当的时间、适当的地点、适当的用量使用适当的润滑剂。如果能掌握这一任务，设备的最长寿命和最有效的操作将发生。

- - - - - -t·S。

保持润滑剂的清洁是任何设备所有者/操作人员为保证机器长时间运行所能做的最重要的事情之一。没有过滤或定期换油，污染和金属颗粒再循环。当这些金属和灰尘颗粒夹在移动的金属部件之间时，它们就像磨料一样，产生细小的划痕，加速磨损。通常情况下，这些颗粒比油的膜厚还要大，所以即使油足够完成这项工作，它们也会与两个金属表面接触。

- - - - - -j . C。

润滑量往往是客户忽略的方面;然而，这是非常关键的。客户倾向于认为润滑越多越好，然而(通常情况下，尤其是油脂润滑)太多实际上会导致泄漏。相反，没有足够的润滑意味着增加热量和齿轮齿的磨损。

- m。P。

不是所有的油脂都是一样的。您所看到和感受到的特征不太可能是应用程序最重要的特征。例如，一些客户指定特定的颜色、特定的稠度或特定的增稠剂类型。虽然有时有一个有效的原因的特定稠度的增稠剂类型，他们通常不是最重要的决定因素。基础油的粘度、剪切稳定性、防腐性、热稳定性和添加剂对于特定的应用可能更加重要。

- s。M。

齿轮转速是选择合适的油粘度的关键因素。节线速度决定齿轮齿间的接触时间。高速通常与轻负载和非常短的接触时间有关。对于这些应用，低粘度的油通常是足够的。相比之下，低速则伴随着高负载和长接触时间。这些条件需要高粘度的油。

-我。D。

油和润滑脂的区别在于润滑脂不像油那样散热，所以你的操作温度会稍微低一些，因此粘度也会稍微低一些。在一些齿轮中，这并不重要，但在其他齿轮中，它是重要的。如果你有一个变速箱的输入速度为每分钟60转，输出速度为每分钟40转，不产生任何热量，使用润滑脂。如果你有一个10,000转/分的输入速度的变速箱，使用机油。

-R.B。

机器制造商在选择润滑剂或润滑部件时最常见的错误是什么?

我认为工程师们最常犯的一个错误就是在设计阶段没有给予润滑剂足够的重视。他们经常使用他们一直使用的润滑剂。同时，机器可能已经改变或被设计为稍微不同的应用，但没有考虑润滑剂的应用。

- - - - - -j . C。

一个比较常见的错误是低估了设备运行的条件。在理想或典型条件下润滑更容易实现，但一旦设备遇到极端温度、高于预期负荷、以不同速度运行或受到污染，挑战就会变得更大。

- - - - - -t·S。

最常见的错误是只考虑设计周期结束时的润滑剂……几乎是事后才想到的。实际设计中的细微变化可以简化润滑剂的选择，并为最终用户优化系统。一些例子:增加再润滑端口(进和出)，方便访问和有效的再润滑润滑点，考虑密封兼容性，允许理想的基础油粘度和类型的润滑油点，使用屏蔽轴承，有高潜力的油脂迁移，屏蔽/定位润滑油点远离高热源，以及更多。

- s。M。

没有考虑温度，占空比，没有计划重新润滑等。其中任何一个都可能是有害的。了解设备运行的环境;了解占空比，并为其改变做好计划——因为它会改变;放置可视指示器和开关，用于远程指示脏过滤器，因为维护并不总是按照应该做的那样进行。尽量做到万无一失，但要尽可能简单。大多数润滑系统都是关于清洁，冷却，润滑到需要它的地方。增加一些设备，以确保系统工作，如压力开关，流量开关，温度开关等。

- - - - - -j . C。

许多客户希望巩固和减少他们工厂中使用的润滑油的总数。虽然这样做通常可以得到很好的结果，但您需要非常小心。想要巩固的太多太快会导致错误。我已经看过好几次了。不要忘记考虑润滑剂选择的所有因素，如耐水性，速度，负载，轴承类型，齿轮类型，启动和运行扭矩，密封和油漆兼容性等。有时，为了避免与润滑油相关的问题，使用比最初期望的更多的润滑油是有好处的。

- s。M。

润滑剂选择不当导致故障的频率有多高?

导致失败的因素有很多;然而，当我们对齿轮箱进行工程评估时，润滑是我们首先考虑的事情之一。如变色，金属碎片，润滑量，甚至气味可以提供线索，可能的根本原因的失败。

- m。P。

纵观整个制造业，失败的数量和相关成本将相当可观。即使选择了适当的润滑剂，这种选择也可能因污染或缺乏润滑剂的维护而被破坏。研究表明，不适当的润滑是40%的轴承故障的原因，而污染占25%。其余的主要是由于安装错误和重载/加载错误。

- - - - - -t·S。

我认为1/3的故障可能是由于选择不当造成的，2/3的故障是由于维护不当造成的。这些只是我最好的猜测。

- - - - - -j . C。

润滑不当是导致部件失效的主要原因之一。这不仅是使用不正确的选择润滑剂，也是使用不正确的润滑频率和数量。例如，你可以为变速箱选择最好的油，但不能保持适当的油位或换油间隔。你可以为轴承选择最好的润滑脂，但过多的润滑脂。这些也会导致润滑剂相关的故障。润滑程序的优化从适当的选择开始，包括最佳实践，如状态监测、再润滑频率、再润滑量和再润滑技术。

- s。M。

在齿轮箱或轴承的寿命中，适当选择润滑剂可以产生多大的差异?

适当的润滑剂选择，适当的润滑方法，和适当的润滑剂维护，将确保您获得最大的寿命，从设备。高性能润滑剂的影响是巨大的，在我们的数百个案例研究中都有记录。这些例子包括四倍长的齿轮排油间隔，改善齿轮条件，节省损坏的齿轮箱从故障，延长轴承再润滑间隔，并减少50%的润滑脂消耗。

- - - - - -t·S。

我觉得使用正确的润滑剂可以使机器的寿命延长一倍，但这不仅仅是正确的初始选择。它必须得到适当的维护。适当的选择往往是一种妥协。例如，齿轮箱有齿轮和轴承。齿轮通常喜欢在重油中运行，但轴承喜欢在低粘度油中运行。两种油都是用同一种油来润滑的。你会选择哪一种?选择必须基于需要更重的润滑剂的组件，所以在这种情况下轴承必须在为齿轮选择的油中操作。这又回到了考虑设备的各个方面以及在所有条件下对整个机器的润滑。

- - - - - -j . C。

润滑使事物运转。错误的润滑剂会让事情停止……和迅速。如果轴承或变速箱故障，有可能停机，这可能是非常昂贵的。根据齿轮箱或轴承的设计和正确选择，适当的润滑可以允许多年的可预测的使用。如果轴承选择不当，最好的轴承润滑脂不会提供理想的服务。

- s。M。

如果一个变速箱的大小正确和适当的润滑，通常它可以超过估计的寿命评级。

- m。P。

你希望在你开始这个行业的时候对润滑油有什么了解?你会给用户什么建议?

我希望我知道使用理想的润滑剂对实际操作成本有多大的影响。像大多数人一样，我的印象是，只有在配方的齿轮油或轴承润滑脂的细微差别，因为这一点，我将倾向于低成本的产品。我过去认为我在省钱，但从长远来看，几乎总是要花更多的钱。理想的润滑剂可以在减少维护、电力消耗、处理成本、减少排放和更长的部件寿命方面提供巨大的节省。

关键是要确定所有对应用程序重要的操作参数，并在设计过程的早期与润滑专家合作，以优化系统。

- s。M。

重要的是要考虑变速箱的方向，因为这可以发挥很大的作用，在润滑提供。例如，螺旋锥齿轮箱有大量的轴配置和安装方向，这意味着他们很容易集成到一个机器设计。然而，根据方向不同，齿轮箱的润滑水平可能需要变化，以确保齿轮实际上与润滑接触。对于所有新的螺旋锥齿轮箱应用，我们总是要求安装方向从我们的客户。

- m。P。

一般来说，润滑剂没有得到应有的重视。通常的做法是，工程师提供最低限度的成本，以降低OEM成本，而在前期多花几美元和努力就可以显著提高机器的寿命。我鼓励工程经理和主管确保初级工程师有坚实的基础，了解润滑油系统的重要性，并在设计阶段投入足够的时间。通过参与润滑供应商的工程师、研讨会、文献、专业协会和贸易展览来教育这些年轻的工程师。

- - - - - -j . C。

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