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齒輪傳動潤滑油知識介紹

齒輪傳動潤滑油知識介紹


齒輪傳動潤滑油知識介紹

     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(SPEED EDUCERS)/齒輪箱(GEARBOXES)等
齒輪傳動潤滑油知識介紹

      齒輪傳動潤滑油簡稱齒輪油,它主要用來潤滑各種機械齒輪傳動裝置。齒輪油與內燃機潤滑油一樣,也由礦油型(或合成型)基礎油和相應添加劑所組成。齒輪油可分為車輛齒輪油與工業齒輪油兩大類。

齒輪油簡介
    車輛齒輪油主要用於汽車、工程機械的變速裝置、轉向機、前後驅動橋的齒輪箱、萬向節滾針軸承等機件,還可用於坦克、艦船等相應負荷及工作條件的齒輪傳動部件上。工業齒輪油主要用於各種負荷條件下的開式、半開式、閉式及蝸輪蝸杆傳動裝置。

一、齒輪油的工作條件及其作用:
    各種機械傳動機構中的齒輪,據其軸線相互位置關係的不同,可分為平行軸傳動、相交軸傳動和交錯軸傳動。每類傳動中按齒輪和齒的形狀不同又有不同的傳動方式,如平行軸傳動的直齒圓柱齒輪、斜齒圓柱齒輪、人字齒圓柱齒輪;相交軸傳動的有直齒錐齒輪、斜齒錐齒輪、螺旋錐齒輪;交錯軸傳動的有雙曲線齒輪、蝸輪蝸杆、螺旋傳動。

    1.齒輪傳動特點及齒輪油工作條件
    (l)齒輪傳動效率高,一般圓柱齒輪傳動效率可達98%,與軸承相比,齒輪的當量曲線半徑小,油楔條件差。
    (2)齒輪傳動齒與齒間是線接觸,因此,接觸麵積小,單位接觸壓力高。一般汽車齒輪單位接觸壓力可達2000-3000MPa,而雙曲線齒輪更高,可達3000一4000MPa。
    (3)齒輪傳動不僅有線接觸,還有滑動接觸,特別是雙曲線齒輪,輪齒間其有較高的相對滑動速度,一般可達8m/o左右。這在高速大負荷條件下,會使油膜變薄甚至局部破裂,導致摩擦與磨損加劇,甚至引起擦傷和咬合。
    (4)齒輪油的工作溫度一般較內燃機油低,在很大程度上隨環境溫度變化而變化,車輛齒輪油油溫一般不高於100’C。現代轎車采用雙曲線齒輪,因其軸線偏置量較大,在車速高時會使齒輪輪麵問的相對滑動速度很高,使油溫達到160’C一180’C。

    2.齒輪油在齒輪傳動中的作用
   (1)降低齒輪及其它運動部件的磨損,延長齒輪壽命。
   (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)防止腐蝕和生鏽。
   (5)降低工作噪聲、減少振動及齒輪間的衝擊作用。
   (6)衝洗汙物,特別是衝去齒麵間汙物,減輕磨損。

二、齒輪油的性質:
    由於齒輪油的使用目的不同,使用條件差別也很大,對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潤滑油膜吸附於運動著的潤滑麵之間,具有降低摩擦作用的性質。抗磨性是指油品保持於運動部件間的油膜,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可以提高其油性,這些油性劑的極性端和金屬表麵的氧化物會發生吸附作用,形成牢固的油性膜,油性劑的極性端也可能與金屬表麵的氧化物形成金屬皂型的潤滑膜,加強齒輪油的潤滑作用,防止齒麵直接接觸,降低摩擦,從而減小磨損。有些齒輪傳動,經常在苛刻的極壓潤滑條件下工作,其承受的壓力、滑動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麵金屬形成鐵的氯、硫、磷化合物或複合物,形成一種高熔點的無機膜,這種極壓膜具有耐極壓的性能,同時也有耐衝擊負荷的作用,可以有效地防止在高負荷條件下的齒麵擦傷及咬合。

    2.良好的粘溫特性
      各種潤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械齒輪油工作溫度變化範圍很大,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,則啟動時粘度太大,不易啟動,而運轉達到溫度高限時粘度又太小。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,可減少機械運轉噪聲及減少漏油;低粘度油在提高機械運轉效率加強冷卻及清洗作用和油的傳送方麵具有優點。為了減少燃料消耗,國外推行了發動機油、齒輪油的低粘度化。低粘度齒輪油的優點是齒輪齒的攪拌阻力小,並且有較好的低溫流動性,在低溫條件下能確保潤滑。近年來國內也生產了一些低粘度的齒輪油,為了改普其潤滑性能而加入了一些多效添加劑,這對減少動力損失是十分有利的。當然,在其體使用時,要加強對齒輪箱體的密封,以防止齒輪油漏損。

      3.良好的低溫流動性
      車輛齒輪油要求在低溫下也能保持必要的流動性,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滑,低溫啟動扭矩增大,使得燃料消耗增多。
     試驗表明,齒輪油的低溫表觀粘度,對車輛起步時潤滑可靠性有重要影響。車輛起步後,後橋(前橋)齒輪油被激濺到橋殼上部後流入主動錐齒輪前軸承,若這段時問太長,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低溫表觀粘度不大於1.5X100000mPa.s。車輛齒輪油規格中標出了表觀粘度為1.5X100000mpa.s時的溫度,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之一。為使齒輪油能夠適應冬季低溫條件下的使用要求,齒輪油中要加入傾點降低劑,以改善其低溫流動性。

     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,產生不溶物及腐蝕性物質以及膠質、瀝青質,性質劣化並易乳化及產生泡沫,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.良好的防鏽防腐蝕性
    防鏽性是指齒輪油保護齒輪不受鏽蝕,從而保證齒輪的使用性能和延長使用壽命。齒輪在運轉過程中,空氣中的水分在齒輪箱中凝結成水,因此要求齒輪油應具有良好的防鏽性。為了提高齒輪油的防鏽性,一般加有磺酸鹽或脂肪酸鹽等防鏽添加劑。加有極壓添加劑的齒輪油,因極壓添加劑中含有硫化物,硫對銅極易產生腐蝕,因此,在齒輪油中要加入防腐蝕添加劑,它能在金屬表麵形成保護膜,防止腐蝕性物質侵蝕金屬。

     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程中產生的泡沫少並易於消失。

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