齒輪機(jī)構(gòu)是機(jī)械中最主要的一種傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。其運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力的傳遞是在齒輪機(jī)構(gòu)中每對(duì)嚙合齒面的相互作用、相對(duì)運(yùn)動(dòng)中完成的,其間勢(shì)必產(chǎn)生摩擦。為避兔機(jī)件直接摩擦在齒輪工作面之間形成,需要用齒輪油作為潤(rùn)滑劑隔開(kāi)工作面,以保持齒輪機(jī)構(gòu)的工效,延長(zhǎng)使用壽命。
一、工業(yè)齒輪的潤(rùn)滑特點(diǎn)
工業(yè)齒輪種類很多,如直齒、斜齒、人字齒、園柱齒輪,直齒、斜齒、螺旋齒型錐齒輪,雙曲線齒輪及蝸輪蝸桿等。因傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力需要可選擇不同幾何學(xué)特征和力學(xué)特點(diǎn)的齒輪機(jī)構(gòu)。工業(yè)上的齒輪機(jī)構(gòu)一般用于高速輕載、高速重載、低速重載三類運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力的傳遞。由于齒輪的曲率半徑小,潤(rùn)滑中形成油楔的條件差,齒輪的每次嚙合均須重新建立油膜,而嚙合表面有滾動(dòng)也有滑動(dòng),因此形成油膜的條件各異。其潤(rùn)滑狀態(tài)有;流體動(dòng)力潤(rùn)滑和彈性流體潤(rùn)滑,通常發(fā)生在高速輕載的工況,
潤(rùn)滑油的黏度是該類潤(rùn)滑膜形成的關(guān)鍵脧眵睞眥還有一種潤(rùn)滑狀態(tài)是邊界潤(rùn)滑,也稱為極壓潤(rùn)滑狀態(tài),通常發(fā)生在高速重載、低速重載或有沖擊負(fù)荷的工況。此時(shí)在金屬表面承擔(dān)潤(rùn)滑功能的邊界吸附膜,其之形成依賴于齒輪油中極性組分的分子。工業(yè)齒輪機(jī)構(gòu)在其運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力傳遞中,嚙合、負(fù)載、加載的運(yùn)動(dòng)形式使齒輪潤(rùn)滑大多處于混合潤(rùn)滑狀志。
二、工業(yè)齒輪油的標(biāo)淮
工業(yè)齒輪油分封閉式齒輪油和開(kāi)式齒輪油。
封閉式齒輪油規(guī)格以美鋼﹙U。S。S﹚222和224,以及美國(guó)齒輪制造者協(xié)會(huì)的AGMA250.04規(guī)格為代表。AGMA規(guī)格是針對(duì)防銹、抗氧礦物油﹙含復(fù)合油﹚及極壓油制定的。美鋼規(guī)格則以鋼鐵廠壓延設(shè)備使用的齒輪油為對(duì)象制定的。USS224及AGMA250。04是較新的規(guī)格,其他國(guó)家和公司的工業(yè)齒輪油規(guī)格都與之大同小異。開(kāi)式齒輪油主要用于開(kāi)式工業(yè)用齒輪箱,半封閉式齒輪箱和低速重負(fù)荷齒輪箱的潤(rùn)滑﹙齒輪和軸承分開(kāi)的潤(rùn)滑系統(tǒng)﹚,國(guó)外以AGMA251。02規(guī)格為代表。各類工業(yè)齒輪油具有代表性的規(guī)格標(biāo)準(zhǔn),包括我國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)分列如下。
閉式齒輪油:
1、抗氧防銹齒輪油﹙含復(fù)合油﹚①,AGMA250,04R﹠O﹙COMP﹚。②.GB5903-1995﹙L-CKB﹚
2、中負(fù)荷工業(yè)齒輪油①,AGMA250。03EP②,GB5903-1995﹙L-CKC﹚
3、重負(fù)荷工業(yè)齒輪油①,AGMA250,04EP②,USS224③,GB5903-1995﹙L-CKD﹚
4、蝸輪蝸桿油①,MIL-L-15019E6135﹙1982﹚②,MIL-L-18486B﹙OS﹚﹙1982﹚③,SH0094-91開(kāi)式齒輪油;①,AGMA251。02R﹠O②,AGMA251,02MiLDEP③,SH0363-92
三、工業(yè)齒輪油的性能特點(diǎn)
齒輪裝置在完成運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力傳遞時(shí)希望齒輪油能賦以多種功能,諸如;防止和減少齒面間的摩擦、磨塤,均勻分布載荷;帶走摩擦產(chǎn)生的熱量;將齒面與水、空氣隔絕,避免生銹、腐蝕及塵襲;沖洗齒面上的磨粒和雜質(zhì);減緩齒輪震動(dòng)使運(yùn)動(dòng)平緩。齒輪油在齒輪機(jī)構(gòu)中的重要作用決定了齒輪油必須具備以下性能特點(diǎn)。
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(rùn)滑油膜較厚,抗負(fù)載能力相對(duì)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)。
是賴以防止運(yùn)動(dòng)中齒面磨損、擦傷、膠合的性能。
3、良好的抗乳化性
齒輪油遇水發(fā)生乳化變質(zhì)會(huì)嚴(yán)重影響
潤(rùn)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(rùn)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(yīng)具備其他-些性能,如粘附性、剪切安定性等。目前我國(guó)多數(shù)中、重負(fù)荷工業(yè)齒輪油所用的極壓添加劑以硫磷型為主與國(guó)外同類產(chǎn)品質(zhì)量水平相當(dāng)。
四、工業(yè)齒輪油的選用
迭用原則是
1、根據(jù)齒面接觸應(yīng)力選擇齒輪油類型。(當(dāng)齒面應(yīng)力大于350MPa必須使用工業(yè)齒輪油;齒面應(yīng)力高于1100MPa時(shí)需選用重負(fù)荷工業(yè)齒輪油。)
2、根據(jù)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。-般是夏選稍高、冬選稍低的粘度較合適。4、需考慮齒輪與軸承的潤(rùn)滑是否同一系統(tǒng),是滾動(dòng)軸承還是滑動(dòng)軸承,滑動(dòng)軸承要求
潤(rùn)滑油粘度相對(duì)較低。
工業(yè)齒輪油的適用范圍概分如下:
閉式齒輪油中抗氧防銹型適用于輕負(fù)荷﹙齒面接觸應(yīng)力小於500MPa﹚運(yùn)轉(zhuǎn)的一般齒輪傳動(dòng);中負(fù)荷工齒油較抗氧型提高了極壓抗磨性,適用於中等負(fù)荷﹙齒面接觸應(yīng)力小于1100MPa﹚運(yùn)轉(zhuǎn)的齒輪如礦山機(jī)械;重負(fù)荷工業(yè)齒輪油極壓抗磨、熱氧化安定性、抗乳化性等均有提高,適用於重負(fù)荷、高溫有水混入等工況下運(yùn)轉(zhuǎn)的齒輪如齒面接觸應(yīng)力大于1100MPa的冶金軋鋼,井下采掘等處的齒輪傳動(dòng).閉式齒輪油還包括有蝸輪蝸桿油,它適用於鋼-銅結(jié)構(gòu)的蝸輪蝸桿傳動(dòng)系統(tǒng),其特點(diǎn)是能明顯降低摩擦系數(shù),并有極壓型和非極壓型兩個(gè)品種。
開(kāi)式齒輪油適用于半封閉式齒輪箱和齒輪裝置以及低速重負(fù)荷齒輪裝置﹙齒輪和軸承分開(kāi)的潤(rùn)滑系統(tǒng)﹚。具有良好的粘附性能是其重要特點(diǎn),我國(guó)目前僅有SH0363-92標(biāo)準(zhǔn),產(chǎn)品屬瀝青型。
五、油品的變質(zhì)現(xiàn)象
使用中的齒輪油變壞有兩個(gè)方面原因:油品本身變質(zhì)和污染物混入.油品本身變化是因改善
潤(rùn)滑油性能的各種添加劑在使用中逐步消耗,污染物混入是指水分、磨損的金屬粉末、塵土等油品以外的異物之混入。
油品變質(zhì)現(xiàn)象主要有:
1、外觀變化。顏色變深、乳化、有明顯的磨粒和機(jī)械雜質(zhì)。
2、粘度變化。粘度變化是齒輪油變質(zhì)的主要表征:粘度上升是因油品氧化所致或因水份進(jìn)入引起乳化生成油泥增加了粘度。粘度下降是油中粘度指數(shù)改進(jìn)劑受機(jī)械剪切引起。
3、酸值變化。齒輪油所含極壓抗磨劑、防銹劑使新油有較高的酸值,一般在使用初期因添加劑的消耗酸值下降,之后隨著油品繼續(xù)氧化其酸值呈上升趨勢(shì)。需定期分析掌控。其他如油中的水量,不溶物形成程度、極壓劑消耗存留狀況也能顯示油質(zhì)的變化。