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2.1.3 添加劑(additive)
添加劑額外提供一些特殊的性質,大部分添加劑會隨時
間被逐漸消耗,因此滑脂的補充也包含添加劑的補充,有時油
品檢驗也以添加劑的殘餘量來判斷滑脂的壽命,常見的添加劑
與說明整理如 表4。極壓添加劑通常成分含有硫、磷或氯,遇
水分會形成酸而腐蝕,軸承的保持器(cage)若為銅製,就不適
[09]
合使用含極壓添加劑的滑脂 。極壓添加劑會影響滑脂整體壽
命,因此舊油的排除更顯重要。
圖4、增稠劑微結構 : 左為Shell Alvania S長鏈型;右為Shell Sunlight短鏈型 [08]
表4、常見添加劑
添加劑 說明
抗氧化劑(anti-oxidants) 替代基礎油被氧化而延長壽命
抗磨耗劑(anti-wear) 潤滑不足且成受壓力輕微時,減少介面的直接磨損以延
長設備壽命。
極壓添加劑 受衝擊力與高壓時,摩擦產生高溫,使介面與添加劑產
(Extreme Pressure, EP) 生化學反應,形成提供保護的磨損替代物。
2.1.4 軸承運轉速度評估指標:nd m 值
軸承速度由轉數(n, rpm)與軸承大小(d, mm)決定,
常見的計算方式為轉速與軸承平均直徑的乘積,即 :
nd m =n×d mean ,其中d m =(d outter +d inner )/2,nd m 值粗略定義的高
低速對照可參考 表5:
圖5、潤滑油與滑脂型態示意圖 [07]
表5、SKF定義之軸承種類與速度對照表 [10]
表1、NLGI級別對照表
高低速定義 徑向滾珠軸承 圓柱滾子軸承
NLGI級別 應用類別 滑脂型態 Radial Ball Bearing Cylindrical Roller Bearing
6 滑動軸承 固體(block) 非常慢 - <30,000
5 滑動軸承 非常剛硬(stiff) 慢 <100,000 <75,000
4 高速低負荷 剛硬(stiff) 中等 <300,000 <270,000
3 高速軸承 中等(medium) 快 <500,000 ≧270,000
2 滾珠/滾子軸承 中等偏軟(medium soft) 非常快 <700,000 -
1 中央潤滑系統/低溫 軟(soft) 極快 ≧700,000 -
0 中央潤滑系統 非常軟(very-soft)
00 封閉齒輪 半液態(semi-fluid)
000 封閉齒輪 液態(fluid) 2.1.5 滑脂選用方向-馬達軸承
滑脂選用的參考指標主要為軸承速度與負荷(loading),
表2、增稠劑種類與應用分類 通常代表著兩種極端的應用:高轉速中低負荷,與低轉速高
應用性質 增稠劑種類 負荷。以台積廠務的馬達應用為例,大部分為風車、泵浦、
附著力、抗沖洗 鈣、鈣複合、鋰鈣 壓縮機等,因此屬於高轉速中低負荷的應用面;反之低轉速
一般應用 鋰、鋰複合、鋁複合、聚脲
高溫 聚脲、黏土、微凝膠 高負荷的馬達應用如輸送帶滾輪、軋輥、傳動軸等。
其中馬達軸承又比一般軸承的工作溫度更高,除了高轉
表3、滑脂增稠劑性能指標與說明 速使滑脂攪拌(grease churning)產生廢熱外,馬達本身線圈也
會發熱。因此選用滑脂時,必須選擇耐高溫的滑脂,且黏度
性能指標 說明
稠度(NLGI) 增稠劑比例,影響半固態的程度、附著能力、泵送難易度。 通常選擇100cSt(40度C時)或更低(圖6),避免過度耗能。稠度
滴點溫度 超過時,滑脂會不可逆地變為液態,造成洩漏與潤滑失效。
(dropping point) 的部分,一般應用以NLGI 2為主;若為高溫、高速或垂直軸
機械穩定性 指對於剪切及負荷的耐受能力,增稠劑會因受力破碎成短 時,則會選擇增稠劑含量高的NLGI 3或以上,來增加滑脂壽
(mechanical stability) 鏈,造成抓油能力下降而劣化(aging)。 命與附著力。溫度影響選用規範的另一個考量則是增稠劑種
低溫特性 低溫時會顯得更黏更硬,因此其低溫啟動或者中央潤滑系
統泵送的應用時,必須額外考量低溫特性。 類,可參閱2.1.2。
FACILITY JOURNAL 09 2022 81