DN值與潤滑油脂的選用關係，SPEED FACTOR速度因子為何？
2023.1.9
工業用的軸承轉速通常比一般加工設備還快。在潤滑這些機械時，所有潤滑劑的表現都不同。
針對透過潤滑脂潤滑的零件，油脂對軸承的影響可能導致熱量增加、阻力改變，最終導致潤滑失效。因此透過正確選擇能夠對應高轉速的潤滑脂，可以幫助最大限度地減少因潤滑劑與應用點不合適而導致的潛在故障。
當我們在工廠裡，一般我們會關注到軸承（培林）的工作溫度。通常來說，最熱的軸承，有可能是在整廠裡轉速最快的軸承。
對我們採購來說，採購同一隻油品是最省心的，但往往整廠設備的種類跟結構都不同，若要降低總體成本，例如延長軸承（機械）的使用壽命，必須要針對不同的設備採購專用油品。
要了解軸承對潤滑的要求，就必須先了解如何確定軸承的速度因子（速度係數） SPEED FACTOR。
| 潤滑脂種類 | 基礎油黏度(40攝氏度, 單位cSt) | SPEED FACTOR速度因子(NDM) |
| 低速重載潤滑脂 | 1,000-1,500 | 50,000 |
| 中轉速重載軸承潤滑脂 | 400-500 | 200,000 |
| 抗極壓EP，通用型2號潤滑脂 | 100-220 | 100,000-200,000 |
| 高速用高溫長壽命潤滑脂 | ＜70 | 600,000 |
| 高速用長壽命潤滑脂 | 15-32 | ＞1,000,000 |
潤滑脂種類、黏度與速度因子關係表
如何計算SPEED FACTOR速度因子？
SPEED FACTOR速度因子是一個行業術語，可以協助定義軸承轉速與軸承尺寸之間的關係。目前有兩種主要方法來計算該係數。
- 第一個方法為 DN 值，公式為軸承內徑乘以其轉速。
- 第二個方法為 NDm 值。公式為轉速乘以(軸承內徑+軸承外徑)/2。
速度因素可以協助確定各種潤滑劑特性，然後用這些特性來選擇合適的潤滑劑。這些特性包括油的黏度和稠度等。
如何選擇潤滑脂的“黏度”
所有潤滑劑最重要的物理性質是黏度。黏度決定了潤滑油膜的厚薄度，而油膜厚度的選擇取決於負載、速度和接觸表面狀況，必須與軸承的需求相符。
大多數通用潤滑脂的基礎油黏度約為 220 cSt @40攝氏度。這種類型的潤滑脂在中等轉速和負載下可以很好地正常工作，但當軸承速度增加時，黏度必須相應降低來避免溫升，導致額外磨損消耗。
計算黏度的方法也有很多種。透過前面提到的速度因子，可以使用統一圖表來確定軸承在工作溫度下的合適黏度。例如以風扇軸承為範例（1750 rpm），這次的軸承的 Speed Factor NDm 值為 293,125，導致現行用在上面的基礎油黏度降到約為 7 cSt，軸承在 65.5 攝氏度左右運轉。
假設黏度指數VI為標準品 95，根據黏度對照表，換算下相當於 ISO VG 22-32 的基礎油黏度，如果這時候使用常規的多用途潤滑脂(ISO VG 220），該軸承的黏度將達到所需黏度的大約 10 倍。雖然黏度過高不一定是壞事，但這個差距有點極端過高。黏度過高會導致產生過多熱量並增加能耗。這兩者都不利於軸承和潤滑劑的長期使用。軸承運轉得越熱，潤滑脂的黏度就下降的越多。
這就可能會導致潤滑脂流失更多，並需要更頻繁地補充潤滑脂。隨著時間的推移，能源消耗也會增加，導致成本上升，原因就可能是黏度過高造成的阻力增加。
一般來說，使用潤滑脂都能夠輕鬆潤滑軸承，直到它們達到 500,000 的速度因子。使用特種潤滑劑的高速潤滑脂的情況，市場上的一些潤滑脂還據稱可以達到 2,000,000的速度因子。
*必須注意的是，並非所有潤滑脂都具有一樣的特性，也並非所有潤滑脂都能在不同的速度水平下表現良好。
DN值、溫度與油脂稠度關係表
Reference
Noria, 2015. https://www.machinerylubrication.com/Read/30210/high-speed-grease
潤滑油的故事, 1994.
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