齒輪油的分類

1、齒輪油的分類、性能及應用齒輪油齒輪是機械中最主要的一種傳動機構。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。但當負荷增大時，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

2、出而形成流體動力潤滑膜和彈流膜的關鍵。 邊界潤滑則發(fā)生在負荷繼續(xù)增大，此時，承擔潤滑任務是吸附在金屬表面上的一層或幾層分子構成的邊界吸附膜。當處在高溫高壓時，吸附膜會脫掉，喪失潤滑作用。此時，要靠齒面發(fā)生的化學反應膜起潤滑作用。此種潤滑狀態(tài)一般又稱作極壓潤滑。 總之，齒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力可達4001000MPA，而雙曲線齒輪的齒面應力可達10004000MPA。在高應力條件下，邊界潤滑實質上處在極壓狀態(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

3、 1適宜的粘度、粘彈性和粘溫性 粘度是齒輪油的最基本性質。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合使用，才能在齒輪傳遞負荷時，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150160且齒輪面嚙合中的瞬時溫度更可高達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。 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

4、箱、變速箱、減速器和變速器等的潤滑。 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 類達到150Pa·s最高溫度/100(運動粘度/(mm2/s)最 低最 高75W80W85W90140250-40-26-12-4.17.011.013.524.041.0-24.041.0- 2性能級別分類 表3-35和表3-36分別列出美國石油學會和我國的車輛齒輪油性能級別分類。表3-35 美國石油學會齒輪油使用規(guī)格規(guī) 格用 途API GL-1API GL-2API GL-3API GL-4API GL-5API GL-6某些手動變速箱，不需要摩擦改進劑和

5、極壓劑蝸輪蝸桿工業(yè)齒輪油手動變速箱，中等負荷螺旋傘齒輪螺旋傘齒輪后橋，低負荷雙曲線齒輪，手動變速箱雙曲線齒輪后橋，相當于MIL-L-2105D具有高偏置的轎車雙曲線齒輪后橋，相當于福特汽車公司的M2C105A/M2C154A3車輛齒輪油術條件表3-37和表3-38分別列出我國普通車輛齒輪油和重負荷車輛齒輪油的技術條件。 表3-36 我車車輛齒輪油的分類與API性能分類對應關系我國車輛齒輪油相當的API分類號L-CLC普通車輛齒輪油L-CLD中負荷車輛齒輪油L-CLE重負荷車輛齒輪油GL-3GL-4GL-5 從表中GL-5重負荷車輛齒輪油技術條件可以看出：除了一般理化指標外，CL-5（CLE）車

6、輛齒輪油共有四項關鍵指標，即銹蝕試驗（相當于CRCL-33）、低速高扭矩的抗擦傷試驗（CRCL-37）、高速沖擊負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，試驗條件非常苛刻，而且互相制約。在基礎油粘度合適的基礎上，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）重負荷車輛齒輪油（CLE油）。 在性能級別分類中有一檔GL-4中負荷車輛齒輪油（即CLD油）。由于該油的四項臺架試驗（CRCL-13、CRC-L-21

7、、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，即可被認為符合GL-4中負荷車輛齒輪油（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 型代 表 車 型社會保有量/104輛用油等級汽油車小轎車微型車輕型載重車中型載重車吉普車 奧迪、標致、桑塔納、夏利、雪鐵龍大發(fā)、吉林、長安、偉健CA120、BJ130、NJ131、金杯CA141、EQ140212、213 1104029026020 GL-5GL-4或GL-5GL-4G

8、L-4GL-4或GL-5柴油車輕型載重車中型載重車重型載重車大客車礦山車 依維柯、五十鈴、慶鈴解放、東風斯臺爾、奔馳、臺脫拉、新黃河丹東680本溪LN-392 301558101 GL-5GL-4GL-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/粘度級別環(huán)境溫度/粘度級別-5710-25-49-154975W80W-9085W-90-1249-1549-7499085W-140140（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”標準進行粘度牌號的分類。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

9、準化組織（ISO）的粘度等級的對應關系。表3-41 工業(yè)齒輪油粘度等級粘 度 級GB314140運動粘度/（mm2/s）相當于舊牌號（50粘度）AGMA粘度級ISO粘度級6810015022032046068061.274.8901001351651982422883524145066127485070901202002503502EP3 EP4 EP5 EP6 EP7 EP8 EPVG68VG100VG150VG220VG320VG460VG6802.工業(yè)齒輪油的產品分類 上述產品分類是參照ISO6743.6規(guī)定。對于齒輪的負荷和操作條件該規(guī)定有如下解釋： 輕負荷 齒輪的接觸應力一般低于50

10、0MPa（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。 重負荷 齒輪的接觸應力一般大于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（V）上的齒節(jié)線速度的1/3要高。 3各類工業(yè)齒輪油的技術條件 下述各表分別列出抗氧防銹齒輪油（SH0357-92）、中負荷工業(yè)齒輪油（GB5903-86）、重負荷工業(yè)齒輪油（暫行技術條件）、蝸輪蝸桿齒輪油（SH0094-91）和開式齒輪油（SH0263-92）的技術條件。工業(yè)閉式齒輪油的最新標準（GB5903-95）見表3-45（a）表3-42 工業(yè)齒輪油產

11、品分類 ISO分類通稱國外有代表性的規(guī)格標準我國相對應或相近似的規(guī)格標準 閉式工業(yè)齒輪油 CKB抗氧防銹齒輪油AGMA250.04R&OSH0357-92抗氧防銹齒輪油企標US.S220CKC中負荷工業(yè)齒輪油AGMA250.03EPGB5903-86CKD重負荷工業(yè)齒輪油AGMA250.04EP重負荷工業(yè)齒輪油暫定技術條件(1990)US.S224CKE4.工業(yè)齒輪油的選用 選用齒輪油有四條原則：（1） 根據齒輪面接觸應力選擇齒輪油類型。（2） 根據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，油粘度應大一些；夏天用粘度高的油，冬天

12、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。滑動軸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力N/ mm2齒輪使用工況推 薦 用 油<350一般齒輪傳動抗氧防銹工業(yè)齒輪油350500(低負荷齒輪)一般齒輪傳動抗氧防銹工業(yè)齒輪油有沖擊的齒輪傳動中負荷工業(yè)齒輪油5001100(中負荷齒輪)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中負荷工業(yè)齒輪油接近1100(中負荷齒輪)高溫、有沖擊、有水進入潤滑系統(tǒng)的齒輪傳動重負荷工業(yè)齒輪油>1100(重負荷齒輪)治金軋鋼、井下采掘、高溫、有

13、沖擊、含水部位的齒輪傳動重負荷工業(yè)齒輪油 至于渦輪渦桿齒輪油，適用于鋼-銅結構的渦輪渦桿傳動系統(tǒng)。根據負荷情況，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 與齒輪油有關的使用問題問題可 能 原 因改 進 措 施腐蝕缺少防銹劑油中含水腐蝕性的極壓劑污染物，如植物酸油氧化產生的酸性物質 用加足夠防銹劑的油勤排水、勤換油防止污染物進入油泡沫缺少抗泡劑抗泡劑析出油面高度不當空氣進入油中油中含水 用含抗泡劑的油補加抗泡劑控制加油量防止空氣和水進入油中沉淀或油泥添加劑折出遇水乳化油氧化生成不溶物使用貯存穩(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的油粘度增加氧化過熱使用氧化安定性好的油避免過熱粘度下降增粘劑被剪斷使用剪切穩(wěn)定性高的粘度指數改進劑漏油齒輪箱缺損密封件損傷用高粘度油更換密封件不正常發(fā)熱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控制加油量降低油粘度 降低載荷清潔齒輪箱外殼及鄰接的金屬部件污染