Nhiều kĩ sư xem chất bôi trơn như một vấn đề không phức tạp, là những thứ hỗn độn của thời đại công nghiệp. Tuy nhiên, giống như những vòng bi có ổ lăn, chất bôi trơn cũng là một trong những phát minh công nghệ lâu đời được sử dụng nhiều trong máy móc hiện đại. Thực tế, những kĩ sư đã sử dụng chất lỏng để giảm ma sát trong hàng ngàn năm, nhưng việc tiến đến công nghệ dầu nhớt cuối thế kỉ 19 đã kích thích dầu nhớt cho vòng bi phát triển. Ngày nay, chất bôi trơn vòng bi có một vài chức năng sau:
- Tạo ra rào chắn giữa ổ lăn với bề mặt tiếp xúc.
- Tạo ra rào chắn giữa các bề mặt trượt.
- Bảo vệ bề mặt khỏi sự ăn mòn.
- Bảo vệ khỏi chất ô nhiễm.
- Cung chấp sự luân chuyển nhiệt độ (đối với dầu bôi trơn).
Chất bôi trơn có hai dạng là dầu và mỡ. Dầu bôi trơn phổ biến nhất ở những ứng dụng có tốc độ, nhiệt độ cao cái mà cần sự chuyển đổi liên tục về bề mặt vòng bi. Dầu bôi trơn vòng bi có thể là dầu khoáng với các chất phụ gia thể ngăn chặn gỉ sét và ô xi hóa hoặc là loại dầu tổng hợp. Ở loại dầu tổng hợp thì thường là polyalphaolefins (PAO), polyalkylene glycols (PAG) và Este. Mặc dù tương tự nhau, dầu tổng hợp và dầu khoáng có những thuộc tính khác nhau và không thể thay thế lẫn nhau. Trong đó, dầu khoáng thì phổ biến hơn cả.
Chất bôi trơn vòng bi, ảnh mình họa (Nguồn: Internet)
Những đặc điểm quan trọng nhất khi ghi chú cho dầu nhớt vòng bi là tính chất dính. Độ dính là một sự đo lường sự ma sát chất bôi trơn bên trong hoặc lưu lượng chảy. Những loại có độ dính cao thì dày như mật ong, những loại có độ dính thấp sẽ mỏng như nước tinh khiết. Những kĩ sư cần thể hiện lưu lượng chảy ở đơn vị milimét vuông/giây. Sự khác biệt trong độ dính ở những mức nhiệt độ khác nhau là chỉ số dầu nhớt (viscosity index). Sự bám dính thì tương tự nhau về độ dày của lớp dầu tạo ra. Độ dày này ở một vài ứng dụng sử dụng dầu, nhưng mỡ là chất bôi trơn được lựa chọn cho 80% đến 90% vòng bi các loại. Mỡ bao gồm 85% dầu khoáng hoặc dầu tổng hợp với chất làm dày.
Chất làm dày thường là lithium, calcium hoặc sodium. Công thức mỡ bôi trơn cho những ứng dụng nhiệt độ cao thường có thêm polyurea. Độ bám dính cao của mỡ giúp cho nó có thể bao bọc vòng bi bên trong. Sự cân nhắc quan trọng nhất khi chon mỡ bôi trơn là dựa trên độ bám dính, chống gỉ, khả năng chịu nhiệt và khả năng tải trọng.