齒輪傳動(dòng)潤(rùn)滑油知識(shí)介紹
傘齒輪(BEVEL GEARS)/斜齒輪(HELICAL GEARS)/圓柱齒輪(SPUR GEARS)/螺旋傘齒輪(SPIRAL BEVEL GEARS)/蝸輪蝸杠(WORM & WORM WHEELS)/減速機(jī)(SPEED EDUCERS)/齒輪箱(GEARBOXES)等
齒輪傳動(dòng)潤(rùn)滑油知識(shí)介紹
齒輪傳動(dòng)潤(rùn)滑油簡(jiǎn)稱齒輪油，它主要用來(lái)潤(rùn)滑各種機(jī)械齒輪傳動(dòng)裝置。齒輪油與內(nèi)燃機(jī)潤(rùn)滑油一樣，也由礦油型(或合成型)基礎(chǔ)油和相應(yīng)添加劑所組成。齒輪油可分為車輛齒輪油與工業(yè)齒輪油兩大類。
齒輪油簡(jiǎn)介
車輛齒輪油主要用于汽車、工程機(jī)械的變速裝置、轉(zhuǎn)向機(jī)、前后驅(qū)動(dòng)橋的齒輪箱、萬(wàn)向節(jié)滾針軸承等機(jī)件，還可用于坦克、艦船等相應(yīng)負(fù)荷及工作條件的齒輪傳動(dòng)部件上。工業(yè)齒輪油主要用于各種負(fù)荷條件下的開式、半開式、閉式及蝸輪蝸桿傳動(dòng)裝置。
一、齒輪油的工作條件及其作用：
各種機(jī)械傳動(dòng)機(jī)構(gòu)中的齒輪，據(jù)其軸線相互位置關(guān)系的不同，可分為平行軸傳動(dòng)、相交軸傳動(dòng)和交錯(cuò)軸傳動(dòng)。每類傳動(dòng)中按齒輪和齒的形狀不同又有不同的傳動(dòng)方式，如平行軸傳動(dòng)的直齒圓柱齒輪、斜齒圓柱齒輪、人字齒圓柱齒輪；相交軸傳動(dòng)的有直齒錐齒輪、斜齒錐齒輪、螺旋錐齒輪；交錯(cuò)軸傳動(dòng)的有雙曲線齒輪、蝸輪蝸桿、螺旋傳動(dòng)。
1.齒輪傳動(dòng)特點(diǎn)及齒輪油工作條件
(l)齒輪傳動(dòng)效率高，一般圓柱齒輪傳動(dòng)效率可達(dá)98%，與軸承相比，齒輪的當(dāng)量曲線半徑小，油楔條件差。
(2)齒輪傳動(dòng)齒與齒間是線接觸，因此，接觸面積小，單位接觸壓力高。一般汽車齒輪單位接觸壓力可達(dá)2000-3000MPa，而雙曲線齒輪更高，可達(dá)3000一4000MPa。
(3)齒輪傳動(dòng)不僅有線接觸，還有滑動(dòng)接觸，特別是雙曲線齒輪，輪齒間其有較高的相對(duì)滑動(dòng)速度，一般可達(dá)8m/o左右。這在高速大負(fù)荷條件下，會(huì)使油膜變薄甚至局部破裂，導(dǎo)致摩擦與磨損加劇，甚至引起擦傷和咬合。
(4)齒輪油的工作溫度一般較內(nèi)燃機(jī)油低，在很大程度上隨環(huán)境溫度變化而變化，車輛齒輪油油溫一般不高于100’C。現(xiàn)代轎車采用雙曲線齒輪，因其軸線偏置量較大，在車速高時(shí)會(huì)使齒輪輪面問(wèn)的相對(duì)滑動(dòng)速度很高，使油溫達(dá)到160’C一180’C。
2.齒輪油在齒輪傳動(dòng)中的作用
(1)降低齒輪及其它運(yùn)動(dòng)部件的磨損，延長(zhǎng)齒輪壽命。
(2)降低摩擦，減少功率損失。
(3)分散熱量，起一定的冷卻作用。
(4)防止腐蝕和生銹。
(5)降低工作噪聲、減少振動(dòng)及齒輪間的沖擊作用。
(6)沖洗污物，特別是沖去齒面間污物，減輕磨損。
二、齒輪油的性質(zhì)
由于齒輪油的使用目的不同，使用條件差別也很大，對(duì)其使用性能有如下要求：
1.良好的油性及極壓抗磨性
油性是指齒輪油能有效地使?jié)櫥湍の接谶\(yùn)動(dòng)著的潤(rùn)滑面之間，具有降低摩擦作用的性質(zhì)�？鼓バ允侵赣推繁３钟谶\(yùn)動(dòng)部件間的油膜，能有效防止金屬間直接相接觸的能力在齒輪油中加入一些帶有極性分子的活性物質(zhì)可以提高其油性，這些油性劑的極性端和金屬表面的氧化物會(huì)發(fā)生吸附作用，形成牢固的油性膜，油性劑的極性端也可能與金屬表面的氧化物形成金屬皂型的潤(rùn)滑膜，加強(qiáng)齒輪油的潤(rùn)滑作用，防止齒面直接接觸，降低摩擦，從而減小磨損。有些齒輪傳動(dòng)，經(jīng)常在苛刻的極壓潤(rùn)滑條件下工作，其承受的壓力、滑動(dòng)速度和局部溫度都很高，這就要求在齒輪油中加入極壓添加劑。極壓添加劑一般是具有化學(xué)活性的硫磷型或硫磷氯鋅型油溶性化合物，這些添加劑在高溫極壓條件下和齒面金屬形成鐵的氯、硫、磷化合物或復(fù)合物，形成一種高熔點(diǎn)的無(wú)機(jī)膜，這種極壓膜具有耐極壓的性能，同時(shí)也有耐沖擊負(fù)荷的作用，可以有效地防止在高負(fù)荷條件下的齒面擦傷及咬合。
2.良好的粘溫特性
各種潤(rùn)滑油的粘度隨溫度升高而降低，下降的比例越小，則其粘溫性能越好。特別是汽車及工程機(jī)械齒輪油工作溫度變化范圍很大，因此，希望齒輪油的粘度隨溫度的變化越小越好。如齒輪油的粘溫特性不好，則啟動(dòng)時(shí)粘度太大，不易啟動(dòng)，而運(yùn)轉(zhuǎn)達(dá)到溫度高限時(shí)粘度又太小。齒輪油的粘度也是重要的使用性能之一，粘度對(duì)油膜的形成影響很大。一般而言，高粘度齒輪油可有效防止齒輪及軸承損傷，可減少機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)噪聲及減少漏油；低粘度油在提高機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)效率加強(qiáng)冷卻及清洗作用和油的傳送方面具有優(yōu)點(diǎn)。為了減少燃料消耗，國(guó)外推行了發(fā)動(dòng)機(jī)油、齒輪油的低粘度化。低粘度齒輪油的優(yōu)點(diǎn)是齒輪齒的攪拌阻力小，并且有較好的低溫流動(dòng)性，在低溫條件下能確保潤(rùn)滑。近年來(lái)國(guó)內(nèi)也生產(chǎn)了一些低粘度的齒輪油，為了改普其潤(rùn)滑性能而加入了一些多效添加劑，這對(duì)減少動(dòng)力損失是十分有利的。當(dāng)然，在其體使用時(shí)，要加強(qiáng)對(duì)齒輪箱體的密封，以防止齒輪油漏損。
3.良好的低溫流動(dòng)性
車輛齒輪油要求在低溫下也能保持必要的流動(dòng)性，如果齒輪油在低溫條件下有蠟析出，粘度急劇上升，就不能確保有效的潤(rùn)滑，低溫啟動(dòng)扭矩增大，使得燃料消耗增多。
試驗(yàn)表明，齒輪油的低溫表觀粘度，對(duì)車輛起步時(shí)潤(rùn)滑可靠性有重要影響。車輛起步后，后橋(前橋)齒輪油被激濺到橋殼上部后流入主動(dòng)錐齒輪前軸承，若這段時(shí)問(wèn)太長(zhǎng)，軸承便有可能因缺油而被燒壞。所以，要求車輛齒輪油使用時(shí)低溫表觀粘度不大于1.5X100000mPa.s。車輛齒輪油規(guī)格中標(biāo)出了表觀粘度為1.5X100000mpa.s時(shí)的溫度，它決定了齒輪油適用的最低氣溫，是選用齒輪油的重要依據(jù)之一。為使齒輪油能夠適應(yīng)冬季低溫條件下的使用要求，齒輪油中要加入傾點(diǎn)降低劑，以改善其低溫流動(dòng)性。
4.良好的熱氧化安定性
齒輪油在苛刻的工作條件下，在空氣、水分和金屬催化作用下，氧化速度加快，粘度增大，產(chǎn)生不溶物及腐蝕性物質(zhì)以及膠質(zhì)、瀝青質(zhì)，性質(zhì)劣化并易乳化及產(chǎn)生泡沫，使換油周期縮短。為延緩齒輪油的氧化，一般在油中加入酚型、胺型或硫化型抗氧化添加劑。
5.良好的防銹防腐蝕性
防銹性是指齒輪油保護(hù)齒輪不受銹蝕，從而保證齒輪的使用性能和延長(zhǎng)使用壽命。齒輪在運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中，空氣中的水分在齒輪箱中凝結(jié)成水，因此要求齒輪油應(yīng)具有良好的防銹性。為了提高齒輪油的防銹性，一般加有磺酸鹽或脂肪酸鹽等防銹添加劑。加有極壓添加劑的齒輪油，因極壓添加劑中含有硫化物，硫?qū)︺~極易產(chǎn)生腐蝕，因此，在齒輪油中要加入防腐蝕添加劑，它能在金屬表面形成保護(hù)膜，防止腐蝕性物質(zhì)侵蝕金屬。
6.良好的抗泡性
齒輪油要求具有良好的抗泡性，以保證在操作條件下，在齒輪劇烈的攪拌過(guò)程中產(chǎn)生的泡沫少并易于消失。
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