新一代齿轮油要求具有较好的氧化安定性和热安定性;具有较宽的使用温度范围并延长换油周期;较优异的较压抗磨性;较好的减摩节能特性。低速重载和高速重载是工业齿轮两种较为苛刻的传动方式,如水泥磨传动设备(立式辊磨减速机)和风电齿轮增速箱。体现这些变化的主要是德国DI**1517-3标准和Flender、FAG、SKF等OEM规格。他们与USS224相比在抗微点蚀、抗磨损和抗腐蚀性能方面提出了要求;美孚推出SHC XMP600新型合成工业齿轮油系列产品就是同时满足USS224规格、DI**1517-3和Flender规格,通过了FAC FE8试验和FVA54微点蚀试验,有助于控制微点蚀和其他形式的齿轮磨损,对齿轮磨损达到了15倍保护;中国石油相应推出的FDIOOO、2000、3000和KG系列工齿产品已在风电、钢铁等行业得到应用,其中FD系列着重解决了抗点蚀问题,而KG系列在CKD基础上强化了抗氧化、防腐蚀、抗乳化和抗泡等方面的要求。
齿轮之间的接触面积很小,基本是线接触,而在运动过程中既有滚动摩擦,又有滑动摩擦,这样,齿轮油的工作条件就与其他润滑油有很大差别。由于齿轮间接触面积小,所以其承受的压力很大。一些载重机械的减速器齿轮的齿面压力达400—1 000 MPa,汽车传动装置中双曲线齿轮的使用条件较为苛刻,负荷较重,其接触部位的压力可高达1000—4 000 MPa,在如此高的压力下,润滑油较易从齿间被挤压出来,容易引起齿面的擦伤和磨损。为此,齿轮油要具有在高负荷下使齿面处于边界润滑和弹性流体动力润滑状态的性能。
作用
(1)润滑传动系统,减少齿轮及其它运动部件的磨损,保证传动系统正常运动,延长使用寿命。
(2)减少齿伦传动仆的摩擦和传动损失,提高机械效率。
(3)冷却传动机件。齿轮传动,由于齿面接触摩擦会产生大量热量,如不及时散发掉,就会在齿面局部造成高温,严重的还会造成烧蚀和粘接。齿轮油在循环润滑过程中不断将热量带走,通过空气与传动机构壳体散发出去,保证传动机件正常工作。
(4)防止腐蚀与锈蚀。
(5)降低齿面冲击与传动噪声。
(6)齿轮油有洗涤作用,能不断将结在齿轮表面的污染物和固体颗粒冲洗干净。
影响齿轮润滑的因素
温度:温度下降时,润滑油会变稠。温度上升时,则会变稀。因此在低温条件下需要低粘度的润滑油,而在高温条件下则需要厚重的油以防止金属与金属之间的干摩擦。
速度:滑动和转动的速度越快,齿轮间挤进润滑剂的时间就越少。同时在高速运作下润滑油较易结块变厚。因此:低速用高粘度(稠油),高速用低粘度油(稀油)。
负荷(压力):高粘度油比稀油较能抵御重负并防止金属与金属之间的碰撞。因此:轻负荷需要低粘度的润滑油,高负荷需要高粘度的润滑油。
冲击负荷:例如由引擎发出的律动力,这就需要比较厚重的油以防油膜的瞬间碎裂而产生的边界润滑,因为只有较少的润滑油可留下。在这种情况下,需要一种含有较压添加剂(EP)的润滑油。
齿轮类型:使用直齿、斜齿、人字齿和伞齿轮副时,滑动和转动会产生有效的油膜形成从而减缓啮合的轮齿间的直接接触。在涡轮涡杆和双曲面齿轮等非平等轴传动装置上,相对滑动运作的方向不利于维持油膜。在这此传动装置上,往往大量出现边界润滑。因此,在涡轮涡杆装置和大偏心量的双曲齿轮传动装置上需要仍为厚重的油。当这些传动装置受到重负和高压时,就要选择具有的高强油膜特性(高粘度)、光滑性、润滑性或甚至较压添加剂的润滑油。
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