齿轮油的分类

1、齿轮油的分类、性能及应用齿轮油齿轮是机械中最主要的一种传动机构。齿轮的传递功率范围大、传动效率高、可传递任意二轴之间的运动和动力。 齿轮的种类很多，如直齿、斜齿、人字齿型圆柱齿轮、直齿、斜齿、螺旋齿型锥齿轮、双曲线齿轮及蜗轮蜗杆等。 齿轮曲率半径小，润滑中形成油楔的条件差，轮齿的每次啮合均须重新建立油膜。另外，啮合表面不相吻合，有滚动也有滑动，恶化了油膜运转情况。 齿轮的润滑状态，总起来说有两种情况：一是流体动力润滑和弹性流体润滑，二是边界润滑。 流体动力润滑时，一定厚度的润滑油膜可将摩擦面完全隔开而不发生直接接触。但当负荷增大时，啮合齿面间发生弹性变化，润滑油粘度在此压力下急剧增大，仍不被挤

2、出而形成流体动力润滑膜和弹流膜的关键。 边界润滑则发生在负荷继续增大，此时，承担润滑任务是吸附在金属表面上的一层或几层分子构成的边界吸附膜。当处在高温高压时，吸附膜会脱掉，丧失润滑作用。此时，要靠齿面发生的化学反应膜起润滑作用。此种润滑状态一般又称作极压润滑。 总之，齿轮的接触压力非常高，一些载重机械的减速器齿轮的齿面应力可达4001000MPA，而双曲线齿轮的齿面应力可达10004000MPA。在高应力条件下，边界润滑实质上处在极压状态。为防止油膜破坏，在齿轮油中要加入极压抗磨剂，以便在苛刻运行条件下，放出的活性元素与金属反应生成低熔、高塑性薄膜，保证齿面间的正常润滑。（一）齿轮油的性能要求

3、 1适宜的粘度、粘弹性和粘温性 粘度是齿轮油的最基本性质。粘弹性和粘温性可保证齿轮啮合过程中流体动力膜和弹性流体润滑膜的形成。良好的粘弹性，又是齿轮油低粘度化中的重要因素。 2良好的极压抗磨性 主要靠各种抗磨剂的复合使用，才能在齿轮传递负荷时，不至于发生擦伤，磨损和胶合等损坏事故。 3良好的氧化安定性和对热的安定性 车辆后桥齿轮箱油温可高达150160且齿轮面啮合中的瞬时温度更可高达600以上，加上齿面传动过程中要与空气（甚至水分）频繁接触和侵入，良好的热和氧化安定性是保证齿轮油长期使用的重要参数。 4良好的抗乳化和抗泡性 5良好的防锈和防腐蚀性 （二）车辆齿轮油 车辆齿轮油用于各种车辆的传动

4、箱、变速箱、减速器和变速器等的润滑。 1粘度分类 表3-34 列出车辆齿轮油的粘度分类。 表3-34 车辆齿轮油的粘度分类分 类达到150Pa·s最高温度/100(运动粘度/(mm2/s)最 低最 高75W80W85W90140250-40-26-12-4.17.011.013.524.041.0-24.041.0- 2性能级别分类 表3-35和表3-36分别列出美国石油学会和我国的车辆齿轮油性能级别分类。表3-35 美国石油学会齿轮油使用规格规 格用 途API GL-1API GL-2API GL-3API GL-4API GL-5API GL-6某些手动变速箱，不需要摩擦改进剂和

5、极压剂蜗轮蜗杆工业齿轮油手动变速箱，中等负荷螺旋伞齿轮螺旋伞齿轮后桥，低负荷双曲线齿轮，手动变速箱双曲线齿轮后桥，相当于MIL-L-2105D具有高偏置的轿车双曲线齿轮后桥，相当于福特汽车公司的M2C105A/M2C154A3车辆齿轮油术条件表3-37和表3-38分别列出我国普通车辆齿轮油和重负荷车辆齿轮油的技术条件。 表3-36 我车车辆齿轮油的分类与API性能分类对应关系我国车辆齿轮油相当的API分类号L-CLC普通车辆齿轮油L-CLD中负荷车辆齿轮油L-CLE重负荷车辆齿轮油GL-3GL-4GL-5 从表中GL-5重负荷车辆齿轮油技术条件可以看出：除了一般理化指标外，CL-5（CLE）车

6、辆齿轮油共有四项关键指标，即锈蚀试验（相当于CRCL-33）、低速高扭矩的抗擦伤试验（CRCL-37）、高速冲击负荷下的承载能力试验（CRCL-42）和热氧化安定性试验（CRCL-60）。这是四项车辆齿轮油专用的台架试验，试验条件非常苛刻，而且互相制约。在基础油粘度合适的基础上，还要精心平衡含硫添加剂与含磷添加剂的比例（包括组成），还要平衡防锈剂、油性剂以及一些助剂与硫磷添加剂之间的性能平衡，才能通过上述四项台架试验，成为合格的（CLDGL-5）重负荷车辆齿轮油（CLE油）。 在性能级别分类中有一档GL-4中负荷车辆齿轮油（即CLD油）。由于该油的四项台架试验（CRCL-13、CRC-L-21

7、、CRC-L-19和CRC-L-20）均已中止试验，所以按照API规定，可按通过GL-5油四项台架试验油的添加剂量减半，即可被认为符合GL-4中负荷车辆齿轮油（CLD油）。 4车辆齿轮油的选用 下述表3-39和表3-40分别列出车辆齿轮油的使用情况和车辆齿轮油粘度级别选用情况。表3-39车辆用齿轮情况汽 车 类 型代 表 车 型社会保有量/104辆用油等级汽油车小轿车微型车轻型载重车中型载重车吉普车 奥迪、标致、桑塔纳、夏利、雪铁龙大发、吉林、长安、伟健CA120、BJ130、NJ131、金杯CA141、EQ140212、213 1104029026020 GL-5GL-4或GL-5GL-4G

8、L-4GL-4或GL-5柴油车轻型载重车中型载重车重型载重车大客车矿山车 依维柯、五十铃、庆铃解放、东风斯台尔、奔驰、台脱拉、新黄河丹东680本溪LN-392 301558101 GL-5GL-4GL-5或GL-4GL-4 表3-40车辆齿轮油粘度级别选用情况环境温度/粘度级别环境温度/粘度级别-5710-25-49-154975W80W-9085W-90-1249-1549-7499085W-140140（三）工业齿轮油1工业齿轮油的粘度级别 我国工业齿轮油按GB3141“工业用润滑测量 粘度分类”标准进行粘度牌号的分类。表3-41列出新旧粘度等化以及与美国齿轮制造商协会（AGMA）、国际标

9、准化组织（ISO）的粘度等级的对应关系。表3-41 工业齿轮油粘度等级粘 度 级GB314140运动粘度/（mm2/s）相当于旧牌号（50粘度）AGMA粘度级ISO粘度级6810015022032046068061.274.8901001351651982422883524145066127485070901202002503502EP3 EP4 EP5 EP6 EP7 EP8 EPVG68VG100VG150VG220VG320VG460VG6802.工业齿轮油的产品分类 上述产品分类是参照ISO6743.6规定。对于齿轮的负荷和操作条件该规定有如下解释： 轻负荷 齿轮的接触应力一般低于50

10、0MPa（500N/ mm2/s）和齿面上的最大滑动速度（V s）一般低于工作的节圆柱（V）上的齿节线速度的1/3。 重负荷 齿轮的接触应力一般大于500 MPa（500N/ mm2/s）和齿面上的最大滑动速度（V s）也许比工作的节圆术（V）上的齿节线速度的1/3要高。 3各类工业齿轮油的技术条件 下述各表分别列出抗氧防锈齿轮油（SH0357-92）、中负荷工业齿轮油（GB5903-86）、重负荷工业齿轮油（暂行技术条件）、蜗轮蜗杆齿轮油（SH0094-91）和开式齿轮油（SH0263-92）的技术条件。工业闭式齿轮油的最新标准（GB5903-95）见表3-45（a）表3-42 工业齿轮油产

11、品分类 ISO分类通称国外有代表性的规格标准我国相对应或相近似的规格标准 闭式工业齿轮油 CKB抗氧防锈齿轮油AGMA250.04R&OSH0357-92抗氧防锈齿轮油企标US.S220CKC中负荷工业齿轮油AGMA250.03EPGB5903-86CKD重负荷工业齿轮油AGMA250.04EP重负荷工业齿轮油暂定技术条件(1990)US.S224CKE4.工业齿轮油的选用 选用齿轮油有四条原则：（1） 根据齿轮面接触应力选择齿轮油类型。（2） 根据齿轮线速度选择齿轮油粘度，速度高的选用低粘度油，速度低的选用高粘度油。（3） 注意使用温度。油温高，油粘度应大一些；夏天用粘度高的油，冬天

12、用粘度低的油。（4） 考虑齿轮润滑和轴承润滑是否处在同一润滑系统中；是滚动轴承还是滑动轴承。滑动轴承要求润滑油粘度较低些。表3-48 闭式工业齿轮的档次选择齿面接触应力N/ mm2齿轮使用工况推 荐 用 油<350一般齿轮传动抗氧防锈工业齿轮油350500(低负荷齿轮)一般齿轮传动抗氧防锈工业齿轮油有冲击的齿轮传动中负荷工业齿轮油5001100(中负荷齿轮)矿井提升机、露天采掘机、水泥窑、化工、水电、矿山机械、船舶海港机械等的齿轮传动中负荷工业齿轮油接近1100(中负荷齿轮)高温、有冲击、有水进入润滑系统的齿轮传动重负荷工业齿轮油>1100(重负荷齿轮)治金轧钢、井下采掘、高温、有

13、冲击、含水部位的齿轮传动重负荷工业齿轮油 至于涡轮涡杆齿轮油，适用于钢-铜结构的涡轮涡杆传动系统。根据负荷情况，选用极压型或非极压型涡轮涡杆齿轮油。 开式齿轮油适用于开式和半封闭齿轮箱和齿轮装置以及低速重负荷齿轮装置（齿轮和轴承分开的润滑系统）。表3-49中列出了与齿轮油有关的一些使用所发生的问题及其可以采取的措施。表3-49 与齿轮油有关的使用问题问题可 能 原 因改 进 措 施腐蚀缺少防锈剂油中含水腐蚀性的极压剂污染物，如植物酸油氧化产生的酸性物质 用加足够防锈剂的油勤排水、勤换油防止污染物进入油泡沫缺少抗泡剂抗泡剂析出油面高度不当空气进入油中油中含水 用含抗泡剂的油补加抗泡剂控制加油量防止空气和水进入油中沉淀或油泥添加剂折出遇水乳化油氧化生成不溶物使用贮存稳定性好的油使用抗乳化性好的油或补加抗乳化剂使用氧化安定性好的油粘度增加氧化过热使用氧化安定性好的油避免过热粘度下降增粘剂被剪断使用剪切稳定性高的粘度指数改进剂漏油齿轮箱缺损密封件损伤用高粘度油更换密封件不正常发热齿轮箱中油太多油粘度太大齿轮上油量不足载荷过高齿轮箱外尘土堆积妨碍散热控制加油量降低油粘度 降低载荷清洁齿轮箱外壳及邻接的金属部件污染