齒輪油的分類

1、齒輪油的分類、性能及應(yīng)用齒輪油齒輪是機械中最主要的一種傳動機構(gòu)。齒輪的傳遞功率范圍大、傳動效率高、可傳遞任意二軸之間的運動和動力。齒輪的種類很多，如直齒、斜齒、人字齒型圓柱齒輪、直齒、斜齒、螺旋齒型錐齒輪、雙曲線齒輪及蝸輪蝸桿等。齒輪曲率半徑小，潤滑中形成油楔的條件差，輪齒的每次嚙合均須重新建立油膜。另外，嚙合表面不相吻合，有滾動也有滑動，惡化了油膜運轉(zhuǎn)情況。齒輪的潤滑狀態(tài)，總起來說有兩種情況：一是流體動力潤滑和彈性流體潤滑，二是邊界潤滑。流體動力潤滑時，一定厚度的潤滑油膜可將摩擦面完全隔開而不發(fā)生直接接觸。但當(dāng)負(fù)荷增大時，嚙合齒面間發(fā)生彈性變化，潤滑油粘度在此壓力下急劇增大，仍不被擠出而形成

2、流體動力潤滑膜和彈流膜的關(guān)鍵。邊界潤滑則發(fā)生在負(fù)荷繼續(xù)增大，此時，承擔(dān)潤滑任務(wù)是吸附在金屬表面上的一層或幾層分子構(gòu)成的邊界吸附膜。當(dāng)處在高溫高壓時，吸附膜會脫掉，喪失潤滑作用。此時，要靠齒面發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)膜起潤滑作用。此種潤滑狀態(tài)一般又稱作極壓潤滑?？傊X輪的接觸壓力非常高，一些載重機械的減速器齒輪的齒面應(yīng)力可達(dá)4001000MPA，而雙曲線齒輪的齒面應(yīng)力可達(dá)10004000MPA。在高應(yīng)力條件下，邊界潤滑實質(zhì)上處在極壓狀態(tài)。為防止油膜破壞，在齒輪油中要加入極壓抗磨劑，以便在苛刻運行條件下，放出的活性元素與金屬反應(yīng)生成低熔、高塑性薄膜，保證齒面間的正常潤滑。（一）齒輪油的性能要求1適宜的粘度

3、、粘彈性和粘溫性粘度是齒輪油的最基本性質(zhì)。粘彈性和粘溫性可保證齒輪嚙合過程中流體動力膜和彈性流體潤滑膜的形成。良好的粘彈性，又是齒輪油低粘度化中的重要因素。2良好的極壓抗磨性主要靠各種抗磨劑的復(fù)合使用，才能在齒輪傳遞負(fù)荷時，不至于發(fā)生擦傷，磨損和膠合等損壞事故。3良好的氧化安定性和對熱的安定性車輛后橋齒輪箱油溫可高達(dá)150160且齒輪面嚙合中的瞬時溫度更可高達(dá)600以上，加上齒面?zhèn)鲃舆^程中要與空氣（甚至水分）頻繁接觸和侵入，良好的熱和氧化安定性是保證齒輪油長期使用的重要參數(shù)。4良好的抗乳化和抗泡性5良好的防銹和防腐蝕性（二）車輛齒輪油車輛齒輪油用于各種車輛的傳動箱、變速箱、減速器和變速器等的潤

4、滑。1粘度分類表3-34 列出車輛齒輪油的粘度分類。表3-34 車輛齒輪油的粘度分類分 類 達(dá)到150Pa·s最高溫度/ 100(運動粘度/(mm2/s)最 低75W 80W 85W 90 140 250-40 -26 -12 - - -4.1 7.0 11.0 13.5 24.0 41.0最 高- - - 24.0 41.0 -2性能級別分類表3-35和表3-36分別列出美國石油學(xué)會和我國的車輛齒輪油性能級別分類。表3-35 美國石油學(xué)會齒輪油使用規(guī)格規(guī) 格 API GL-1 API GL-2 API GL-3 API GL-4 API GL-5 API GL-6用 途某些手動變速

5、箱，不需要摩擦改進(jìn)劑和極壓劑 蝸輪蝸桿工業(yè)齒輪油手動變速箱，中等負(fù)荷螺旋傘齒輪螺旋傘齒輪后橋，低負(fù)荷雙曲線齒輪，手動變速箱 雙曲線齒輪后橋，相當(dāng)于MIL-L-2105D具有高偏置的轎車雙曲線齒輪后橋，相當(dāng)于福特汽車公司的M2C105A/M2C154A3車輛齒輪油術(shù)條件表3-37和表3-38分別列出我國普通車輛齒輪油和重負(fù)荷車輛齒輪油的技術(shù)條件。表3-36 我車車輛齒輪油的分類與API性能分類對應(yīng)關(guān)系我國車輛齒輪油 L-CLC普通車輛齒輪油 L-CLD中負(fù)荷車輛齒輪油 L-CLE重負(fù)荷車輛齒輪油相當(dāng)?shù)腁PI分類號GL-3 GL-4 GL-5從表中GL-5重負(fù)荷車輛齒輪油技術(shù)條件可以看出：除了一般

6、理化指標(biāo)外，CL-5（CLE）車輛齒輪油共有四項關(guān)鍵指標(biāo)，即銹蝕試驗（相當(dāng)于CRCL-33）、低速高扭矩的抗擦傷試驗（CRCL-37）、高速沖擊負(fù)荷下的承載能力試驗（CRCL-42）和熱氧化安定性試驗（CRCL-60）。這是四項車輛齒輪油專用的臺架試驗，試驗條件非?？量蹋一ハ嘀萍s。在基礎(chǔ)油粘度合適的基礎(chǔ)上，還要精心平衡含硫添加劑與含磷添加劑的比例（包括組成），還要平衡防銹劑、油性劑以及一些助劑與硫磷添加劑之間的性能平衡，才能通過上述四項臺架試驗，成為合格的（CLDGL-5）重負(fù)荷車輛齒輪油（CLE油）。在性能級別分類中有一檔GL-4中負(fù)荷車輛齒輪油（即CLD油）。由于該油的四項臺架試驗（C

7、RCL-13、CRC-L-21、CRC-L-19和CRC-L-20）均已中止試驗，所以按照API規(guī)定，可按通過GL-5油四項臺架試驗油的添加劑量減半，即可被認(rèn)為符合GL-4中負(fù)荷車輛齒輪油（CLD油）。 4車輛齒輪油的選用下述表3-39和表3-40分別列出車輛齒輪油的使用情況和車輛齒輪油粘度級別選用情況。表3-39車輛用齒輪情況汽 車 類 型 汽油車小轎車 微型車 輕型載重車 中型載重車 吉普車 柴油車輕型載重車 中型載重車 重型載重車 大客車 礦山車代 表 車 型奧迪、標(biāo)致、桑塔納、夏利、雪鐵龍大發(fā)、吉林、長安、偉健 CA120、BJ130、NJ131、金杯CA141、EQ140 212、2

8、13依維柯、五十鈴、慶鈴解放、東風(fēng)斯臺爾、奔馳、臺脫拉、新黃河丹東680 本溪LN-392社會保有量/104輛110 40 290 260 20 30 15 58 10 1用油等級GL-5 GL-4或GL-5GL-4 GL-4 GL-4或GL-5GL-5 GL-4 GL-5或GL-4GL-4表3-40車輛齒輪油粘度級別選用情況環(huán)境溫度/ -5710 -25-49 -1549粘度級別 75W 80W-90 85W-90環(huán)境溫度/ -1249 -1549 -749粘度級別 90 85W-140 140（三）工業(yè)齒輪油1工業(yè)齒輪油的粘度級別我國工業(yè)齒輪油按GB3141“工業(yè)用潤滑測量 粘度分類”標(biāo)準(zhǔn)

9、進(jìn)行粘度牌號的分類。表3-41列出新舊粘度等化以及與美國齒輪制造商協(xié)會（AGMA）、國際標(biāo)準(zhǔn)化組織（ISO）的粘度等級的對應(yīng)關(guān)系。表3-41 工業(yè)齒輪油粘度等級粘 度 級 GB3141 68 100 150 220 320 460 68040運動粘度/ （mm2/s） 61.274.8 90100 135165 198242 288352 414506 612748相當(dāng)于舊牌號 （50粘度）50 70 90 120 200 250 350AGMA 粘度級 2EP 3 EP 4 EP 5 EP 6 EP 7 EP 8 EPISO 粘度級 VG68 VG100 VG150 VG220 VG320

10、VG460 VG6802.工業(yè)齒輪油的產(chǎn)品分類上述產(chǎn)品分類是參照ISO6743.6規(guī)定。對于齒輪的負(fù)荷和操作條件該規(guī)定有如下解釋：輕負(fù)荷 齒輪的接觸應(yīng)力一般低于500MPa（500N/ mm2/s）和齒面上的最大滑動速度（V s）一般低于工作的節(jié)圓柱（V）上的齒節(jié)線速度的1/3。重負(fù)荷 齒輪的接觸應(yīng)力一般大于500 MPa（500N/ mm2/s）和齒面上的最大滑動速度（V s）也許比工作的節(jié)圓術(shù)（V）上的齒節(jié)線速度的1/3要高。 3各類工業(yè)齒輪油的技術(shù)條件下述各表分別列出抗氧防銹齒輪油（SH0357-92）、中負(fù)荷工業(yè)齒輪油（GB5903-86）、重負(fù)荷工業(yè)齒輪油（暫行技術(shù)條件）、蝸輪蝸桿齒

11、輪油（SH0094-91）和開式齒輪油（SH0263-92）的技術(shù)條件。工業(yè)閉式齒輪油的最新標(biāo)準(zhǔn)（GB5903-95）見表3-45（a）表3-42 工業(yè)齒輪油產(chǎn)品分類閉 式 工 業(yè) 齒 輪 油CKEISO分類 CKB CKC CKD通稱 抗氧防銹齒輪油 中負(fù)荷工業(yè)齒輪油 重負(fù)荷工業(yè)齒輪油國外有代表性的 規(guī)格標(biāo)準(zhǔn) AGMA250.04R&OUS.S220 AGMA250.03EP AGMA250.04EPUS.S224我國相對應(yīng)或相近似的規(guī)格標(biāo)準(zhǔn) SH0357-92 抗氧防銹齒輪油企標(biāo)GB5903-86 重負(fù)荷工業(yè)齒輪油 暫定技術(shù)條件(1990)4.工業(yè)齒輪油的選用選用齒輪油有四條原則：

12、（1） 根據(jù)齒輪面接觸應(yīng)力選擇齒輪油類型。（2） 根據(jù)齒輪線速度選擇齒輪油粘度，速度高的選用低粘度油，速度低的選用高粘度油。（3） 注意使用溫度。油溫高，油粘度應(yīng)大一些；夏天用粘度高的油，冬天用粘度低的油。（4） 考慮齒輪潤滑和軸承潤滑是否處在同一潤滑系統(tǒng)中；是滾動軸承還是滑動軸承?；瑒虞S承要求潤滑油粘度較低些。表3-48 閉式工業(yè)齒輪的檔次選擇齒面接觸應(yīng)力 N/ mm2 <350 350500 (低負(fù)荷齒輪) 5001100 (中負(fù)荷齒輪) 接近1100 (中負(fù)荷齒輪)>1100 (重負(fù)荷齒輪)治金軋鋼、井下采掘、高溫、有沖擊、含水部位的齒輪傳動重負(fù)荷工業(yè)齒輪油一般齒輪傳動 一般

13、齒輪傳動 有沖擊的齒輪傳動礦井提升機、露天采掘機、水泥窯、化工、水電、礦山機械、船舶海港機械等的齒輪傳動高溫、有沖擊、有水進(jìn)入潤滑系統(tǒng)的齒輪傳動齒輪使用工況推 薦 用 油 抗氧防銹工業(yè)齒輪油 抗氧防銹工業(yè)齒輪油 中負(fù)荷工業(yè)齒輪油 中負(fù)荷工業(yè)齒輪油 重負(fù)荷工業(yè)齒輪油至于渦輪渦桿齒輪油，適用于鋼-銅結(jié)構(gòu)的渦輪渦桿傳動系統(tǒng)。根據(jù)負(fù)荷情況，選用極壓型或非極壓型渦輪渦桿齒輪油。開式齒輪油適用于開式和半封閉齒輪箱和齒輪裝置以及低速重負(fù)荷齒輪裝置（齒輪和軸承分開的潤滑系統(tǒng)）。表3-49中列出了與齒輪油有關(guān)的一些使用所發(fā)生的問題及其可以采取的措施。表3-49 與齒輪油有關(guān)的使用問題問題腐蝕泡沫沉淀或 油泥粘度

14、增加 粘度下降 漏油不正常 發(fā)熱污染齒面磨 粒磨損 齒面 燒傷 擦傷點蝕可 能 原 因缺少防銹劑 油中含水腐蝕性的極壓劑 污染物，如植物酸 油氧化產(chǎn)生的酸性物質(zhì) 缺少抗泡劑 抗泡劑析出油面高度不當(dāng) 空氣進(jìn)入油中 油中含水添加劑折出 遇水乳化油氧化生成不溶物 氧化 過熱增粘劑被剪斷 齒輪箱缺損 密封件損傷 齒輪箱中油太多油粘度太大 齒輪上油量不足 載荷過高齒輪箱外塵土堆積妨礙散熱 主機裝配或零件加工時留上的污物磨屑由通氣孔進(jìn)入的污染物磨屑或其它污染粒子缺油 載荷過高 齒面溫度高 油膜破裂 油粘度太小齒面粗糙 局部壓力太高改 進(jìn) 措 施用加足夠防銹劑的油 勤排水、勤換油 防止污染物進(jìn)入油用含抗泡劑的油 補加抗泡劑 控制加油量防止空氣和水進(jìn)入油中 使用貯存穩(wěn)定性好的油使用抗乳化性好的油或補加抗乳化劑 使用氧化安定性好