齒輪油
產(chǎn)品介紹
齒輪油主要指變速器和后橋的潤滑油。它和機油在使用條件、自身成分和使用性能上均存在著(zhù)差異。齒輪油主要起潤滑齒輪和軸承、防止磨損和銹蝕、幫助齒輪散熱等作用。
汽車(chē)齒輪油用于汽車(chē)轉向器、變速器以及驅動(dòng)橋等齒輪傳動(dòng)機構中,由于齒輪傳動(dòng)時(shí)表面壓力高,所以齒輪油對齒輪的潤滑、抗磨、冷卻、散熱、防腐防銹、洗滌和降低齒面沖擊與噪聲等方面起著(zhù)重要作用。
介紹
齒輪油應具有良好的抗磨、耐負荷性能和合適的粘度。此外,還應具有良好的熱氧化安定性、抗泡性、水分離性能和防銹性能。由于齒輪負荷一般都在490兆帕(MPa)以上,而雙曲線(xiàn)齒面負荷更高達2942MPa,齒輪油的用量約占潤滑油總量的6%~8%。齒輪油是性能優(yōu)異的潤滑油。
齒輪油以石油潤滑油基礎油或合成潤滑油為主,加入極壓抗磨劑和油性劑調制而成的一種重要的潤滑油。用于各種齒輪傳動(dòng)裝置,以防止齒面磨損、擦傷、燒結等,延長(cháng)其使用壽命,提高傳遞功率效率。而雙曲線(xiàn)齒面負荷更高達2942MPa,為防止油膜破裂造成齒面磨損和擦傷,在齒輪油中常加入極壓抗磨劑,普遍采用硫- 磷或硫-磷-氮型添加劑。 [1]
性能
齒輪油一般要求具備以下6條基本性能:
1、合適的粘度及良好的粘溫性,粘度是齒輪油最基本的性能。粘度大,形成的潤滑油膜較厚,抗負載能力相對較大。
2、足夠的極壓抗磨性
極壓抗磨性是齒輪油最重要的性質(zhì)、最主要的特點(diǎn)。
是賴(lài)以防止運動(dòng)中齒面磨損、擦傷、膠合的性能。
抗磨、耐負荷性能 由于齒輪負荷一般都在490MPa以上,而雙曲線(xiàn)齒面負荷更高達2942MPa,為防止油膜破裂造成齒面磨損和擦傷,在齒輪油中一般都加入極壓抗磨劑,以前常用硫-氯型、硫-磷-氯型、硫-氯-磷-鋅型、硫-鉛型和硫-磷-鉛型添加劑。普遍采用硫-磷或硫-磷-氮型添加劑。
3、良好的抗乳化性
齒輪油遇水發(fā)生乳化變質(zhì)會(huì )嚴重影響潤滑油膜形成而引起擦傷、磨損。
4、良好的氧化安定性和熱安定性
良好的熱氧化安定性保證油品的使用壽命。
5、良好的抗泡性
生成的泡沫不能很快消失將影響齒輪嚙合處油膜形成,夾帶泡沫使實(shí)際工作油量減少,影響散熱。
6、良好的防銹防腐蝕性
腐蝕和銹蝕不僅破壞齒輪的幾何學(xué)特點(diǎn)和潤滑狀態(tài),腐蝕與銹蝕產(chǎn)物會(huì )進(jìn)一步引起齒輪油變質(zhì),產(chǎn)生惡性循環(huán)。
齒輪油還應具備其他-些性能,如粘附性、剪切安定性等。目前我國多數中、重負荷工業(yè)齒輪油所用的極壓添加劑以硫磷型為主與國外同類(lèi)產(chǎn)品質(zhì)量水平相當。 [2]
工作條件
齒輪之間的接觸面積很小,基本是線(xiàn)接觸,而在運動(dòng)過(guò)程中既有滾動(dòng)摩擦,又有滑動(dòng)摩擦,這樣,齒輪油的工作條件就與其他潤滑油有很大差別。由于齒輪間接觸面積小,所以其承受的壓力很大。一些載重機械的減速器齒輪的齒面壓力達400—1 000 MPa,汽車(chē)傳動(dòng)裝置中雙曲線(xiàn)齒輪的使用條件更為苛刻,負荷更重,其接觸部位的壓力可高達1000—4 000 MPa,在如此高的壓力下,潤滑油極易從齒間被擠壓出來(lái),容易引起齒面的擦傷和磨損。為此,齒輪油要具有在高負荷下使齒面處于邊界潤滑和彈性流體動(dòng)力潤滑狀態(tài)的性能。
適宜的黏度是齒輪油的主要質(zhì)量指標。黏度大其耐負荷能力大,但黏度過(guò)大也會(huì )給循環(huán)潤滑帶來(lái)困難,增加齒輪的運動(dòng)阻力,以致發(fā)熱而造成動(dòng)力損失。因而,黏度要合適,特別是加有極壓抗磨劑的油,其耐負荷性能主要靠極壓抗磨劑,這類(lèi)油黏度不能過(guò)高。要有良好的熱氧化安定性,良好的抗磨損、耐負荷性能,良好的抗泡沫性能,良好的抗乳化性能,良好的防銹、防腐性,良好的抗剪切安定性。
此外,還有其他性能要求,如良好的低溫流動(dòng)性、與密封材料的適應性、儲存安定性、開(kāi)式齒輪油還要求有黏附性等。
作用
(1)潤滑傳動(dòng)系統,減少齒輪及其它運動(dòng)部件的磨損,保證傳動(dòng)系統正常運動(dòng),延長(cháng)使用壽命。
(2)減少齒倫傳動(dòng)仆的摩擦和傳動(dòng)損失,提高機械效率。
(3)冷卻傳動(dòng)機件。齒輪傳動(dòng),由于齒面接觸摩擦會(huì )產(chǎn)生大量熱量,如不及時(shí)散發(fā)掉,就會(huì )在齒面局部造成高溫,嚴重的還會(huì )造成燒蝕和粘接。齒輪油在循環(huán)潤滑過(guò)程中不斷將熱量帶走,通過(guò)空氣與傳動(dòng)機構殼體散發(fā)出去,保證傳動(dòng)機件正常工作。
(4)防止腐蝕與銹蝕。
(5)降低齒面沖擊與傳動(dòng)噪聲。
(6)齒輪油有洗滌作用,能不斷將結在齒輪表面的污染物和固體顆粒沖洗干凈。 [1]
主要指標
L-CKC中負荷閉式工業(yè)齒輪油質(zhì)量控制指標
產(chǎn)品符合國家標準:GB 5903-1995
本系列產(chǎn)品是采用精制潤滑油餾份為基礎油,加入抗氧、防銹和極壓等多種添加劑制得,具有良好的抗氧、防銹、抗乳化、抗泡沫性和極壓抗磨性,在重負荷、沖擊負荷下能保持良好的潤滑性。
適用于中等溫度和重負荷下運轉的齒面接觸應力小于1000N/mm2的工業(yè)閉式齒輪傳動(dòng)裝置的潤滑
L-CKC油是在L-CKB油基礎上再提高其極壓性能的一種極壓型工業(yè)閉式齒輪油 。
GL-4中負荷車(chē)輛齒輪油質(zhì)量控制指標
本系列產(chǎn)品是采用高粘度指數基礎油,加入抗氧、防銹、防腐和極壓等多種添加劑制得,具有良好的極壓抗磨性、抗擦傷性、熱氧化安定性、防腐性、防銹性和貯存安定性。
適用于低速高低扭矩、高速低扭矩下操作的手動(dòng)傳動(dòng)箱、螺旋傘齒輪特別是各種車(chē)用的準雙曲線(xiàn)齒輪潤滑,也可用于要求使用API GL-4規格油品的各種國產(chǎn)和進(jìn)口車(chē)輛。
分類(lèi)
分為汽車(chē)齒輪油和工業(yè)齒輪油兩類(lèi)。前者用于潤滑各種汽車(chē)手動(dòng)變速箱和齒輪傳動(dòng)軸;后者用于潤滑冶金、煤炭、水泥和化工等各種工業(yè)的齒輪裝置。
正確使用
1、根據齒輪工作條件的苛刻程度選用使用等級。
齒輪工作條件的苛刻程度是由齒輪的類(lèi)型及其工作時(shí)的負荷和表面滑移速度決定的。普通齒輪傳動(dòng)可選用普通車(chē)輛齒輪油,準雙曲面齒輪傳動(dòng)必須選用準雙曲面齒輪油。若汽車(chē)在山區或滿(mǎn)載拖掛行駛,并經(jīng)常處于高負荷狀態(tài)下,工作苛刻、油溫較高,也可以選用準雙曲面齒輪油。
2、依據季節氣溫選擇粘度等級。
齒輪的低溫粘度達150000mPa.s時(shí)的最高溫度決定其適用的最低氣溫。因此齒輪油的粘度等級一般是根據不同地區或季節的氣溫情況來(lái)選擇的。氣溫高時(shí),選擇粘度高的齒輪油;反之,氣溫低時(shí),選擇粘度低的齒輪油。如長(cháng)江流域及其他地區冬季氣溫不低于-10℃的地區,全年可用90號油。長(cháng)江以北冬季氣溫不低于-26℃的寒區,全年可用80W/90油。黑龍江、內蒙古、新疆等冬季氣溫在-26℃以下的嚴寒區,冬季使用75W號油,夏季換用90號油。其他地區全年可用85W/90油。
選擇的依據
齒輪種類(lèi),齒輪轉速,傳動(dòng)比,環(huán)境溫度及運行溫度,輸入功率,負載特性(恒載、沖擊、負載大?。?,驅動(dòng)形式,潤滑方式(飛濺、壓力),水份污染,油品泄漏等。
影響齒輪潤滑的因素
溫度:溫度下降時(shí),潤滑油會(huì )變稠。溫度上升時(shí),則會(huì )變稀。因此在低溫條件下需要低粘度的潤滑油,而在高溫條件下則需要厚重的油以防止金屬與金屬之間的干摩擦。
速度:滑動(dòng)和轉動(dòng)的速度越快,齒輪間擠進(jìn)潤滑劑的時(shí)間就越少。同時(shí)在高速運作下潤滑油更易結塊變厚。因此:低速用高粘度(稠油),高速用低粘度油(稀油)。
負荷(壓力):高粘度油比稀油更能抵御重負并防止金屬與金屬之間的碰撞。因此:輕負荷需要低粘度的潤滑油,高負荷需要高粘度的潤滑油。
沖擊負荷:例如由引擎發(fā)出的律動(dòng)力,這就需要比較厚重的油以防油膜的瞬間碎裂而產(chǎn)生的邊界潤滑,因為只有極少的潤滑油可留下。在這種情況下,需要一種含有極壓添加劑(EP)的潤滑油。
齒輪類(lèi)型:使用直齒、斜齒、人字齒和傘齒輪副時(shí),滑動(dòng)和轉動(dòng)會(huì )產(chǎn)生有效的油膜形成從而減緩嚙合的輪齒間的直接接觸。在渦輪渦桿和雙曲面齒輪等非平等軸傳動(dòng)裝置上,相對滑動(dòng)運作的方向不利于維持油膜。在這此傳動(dòng)裝置上,往往大量出現邊界潤滑。因此,在渦輪渦桿裝置和大偏心量的雙曲齒輪傳動(dòng)裝置上需要仍為厚重的油。當這些傳動(dòng)裝置受到重負和高壓時(shí),就要選擇具有的高強油膜特性(高粘度)、光滑性、潤滑性或甚至極壓添加劑的潤滑油。
發(fā)展趨勢
車(chē)輛齒輪油發(fā)展趨勢
近年來(lái),在車(chē)輛齒輪油發(fā)展方面,有以下3個(gè)突出的趨勢。
(1)提高熱氧化安定性:降低油泥和漆膜,延長(cháng)油品使用壽命達到終生不換油。如DANA公司推出了50萬(wàn)英里和75萬(wàn)英里不換油的SHAES-256及SHAES-234標準,殼牌公司已有類(lèi)似產(chǎn)品,中國石油推出了相似的GL-5長(cháng)壽命超重驅動(dòng)橋齒輪油。
(2)開(kāi)發(fā)專(zhuān)用的手動(dòng)變速箱油:具有良好的摩擦特性,滿(mǎn)足駕駛的舒暢性,如API制定了MT-1;大眾、雪鐵龍等分別制定了自己的(VW501.50)、(B712315)等OEM規格;中國石油開(kāi)發(fā)了超越以上規格要求的MTF10和MTF18手動(dòng)變速箱油系列。
(3)更多使用多級油:為了滿(mǎn)足低溫換擋、高溫有黏膜保護和燃油的經(jīng)濟性要求,使用了含剪切安定性良好黏度指數改進(jìn)劑的多級油,如75W、75W/90、75W/80、75W/85黏度級別的油用量和比例明顯增加。
工業(yè)齒輪在中國的行業(yè)集中度遠高于車(chē)輛齒輪,在工業(yè)齒輪的潤滑中有開(kāi)式齒輪、蝸輪蝸桿齒輪和閉式齒輪箱的潤滑,而其中以閉式齒輪箱潤滑為主體。近年來(lái),相繼引進(jìn)了許多大型成套項目,工業(yè)齒輪裝置正沿著(zhù)小型化、高速化、標準化方向發(fā)展。隨著(zhù)齒輪設計精度提高、流線(xiàn)型設計等引入,使齒輪承載負荷越來(lái)越大、齒輪間的公差越來(lái)越小、齒輪切線(xiàn)速度加快。操作溫度提高,傳統的CKC、CKD系列已不能滿(mǎn)足要求,潤滑材料面臨著(zhù)真正的挑戰。工業(yè)齒輪油已從通用潤滑材料轉變成齒輪設計的一個(gè)重要零部件,一方面工業(yè)齒輪箱朝著(zhù)更大的動(dòng)力、更大的載荷和較小的體積方向發(fā)展,并且常常置身潮濕、高溫、粉塵的工作環(huán)境,其中載荷的增大,增加了齒面接觸壓力和金屬與金屬之間磨損和點(diǎn)蝕,齒輪箱體積的變小導致油品溫度的升高;另一方面齒輪油在潤滑齒輪的同時(shí),常常也要確保軸承的潤滑,而潮濕的工作條件易導致軸承腐蝕加劇。
新一代齒輪油要求具有更好的氧化安定性和熱安定性;具有更寬的使用溫度范圍并延長(cháng)換油周期;更優(yōu)異的極壓抗磨性;更好的減摩節能特性。低速重載和高速重載是工業(yè)齒輪兩種較為苛刻的傳動(dòng)方式,如水泥磨傳動(dòng)設備(立式輥磨減速機)和風(fēng)電齒輪增速箱。體現這些變化的主要是德國DIN51517-3標準和Flender、FAG、SKF等OEM規格。他們與USS224相比在抗微點(diǎn)蝕、抗磨損和抗腐蝕性能方面提出了要求;美孚推出SHC XMP600新型合成工業(yè)齒輪油系列產(chǎn)品就是同時(shí)滿(mǎn)足USS224規格、DIN51517-3和Flender規格,通過(guò)了FAC FE8試驗和FVA54微點(diǎn)蝕試驗,有助于控制微點(diǎn)蝕和其他形式的齒輪磨損,對齒輪磨損達到了15倍保護;中國石油相應推出的FDIOOO、2000、3000和KG系列高檔工齒產(chǎn)品已在風(fēng)電、鋼鐵等行業(yè)得到應用,其中FD系列著(zhù)重解決了抗點(diǎn)蝕問(wèn)題,而KG系列在CKD基礎上強化了抗氧化、防腐蝕、抗乳化和抗泡等方面的要求。 [3]
潤滑材料發(fā)展趨勢
由于齒輪的形式和結構趨于成熟,其在工業(yè)實(shí)踐中的變化主要是尺寸、負荷和環(huán)境。齒輪潤滑的發(fā)展除了潤滑裝置與設計的發(fā)展之外,在潤滑材料方面也有幾個(gè)突出的趨勢值得注意:
(1)總體技術(shù)要求是在保證不降低極壓性能的前提下,更好地兼顧腐蝕、氧化等要求,延長(cháng)換油期和齒輪裝置壽命。
(2)產(chǎn)品開(kāi)發(fā)方面是通用和專(zhuān)用的平衡,比如在車(chē)用潤滑油方面,2105E規格等對于軍隊、野外施工等獨立場(chǎng)所強調通用和簡(jiǎn)化品種;而對于民用、集團消費等有必要將驅動(dòng)橋用油與變速箱用油分開(kāi)以最大限度改進(jìn)各自的潤滑。
(3)從市場(chǎng)方面看齒輪油的需求也有兩面性,一方面追求規格技術(shù)含量不斷提高,工況越來(lái)越苛刻,需要具有潤滑耐久性、經(jīng)濟性和高可靠性的特種齒輪油,需要采用優(yōu)質(zhì)的合成油以及特別的添加劑配伍,保證齒輪傳動(dòng)裝置良好平穩運行,減少因潤滑不良造成的經(jīng)濟損失,降低設備維護成本,防止資源浪費;另一方面是滿(mǎn)足基本使用性能而成本占優(yōu)的油品,仍將在傳統市場(chǎng)占有主導地位,其中基礎油和添加劑的成本都必須很有競爭力,需要添加劑在低劑量下仍很有效。
衡水京九潤滑油有限公司,1997年05月12日成立,是一家專(zhuān)業(yè)從事白油、輕質(zhì)白油、變壓器油、橡膠油生產(chǎn)批發(fā)的廠(chǎng)家。占地面積8000平米,油庫儲存量達1萬(wàn)噸以上。主要經(jīng)營(yíng):白油、輕質(zhì)白油、...
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