齿轮油使用知识学习2

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7.5 机械杂质和不溶物
润滑油中的颗粒污染物分为有机物和无机物两大类。有机污染物一般是润滑油的氧化产物，轻度的氧化产物可以溶于有机溶剂中，但深度氧化生成的树脂状物质就不能溶于有机溶剂中。它们会造成磨损，堵塞滤油器、油线管道、润滑油槽或者沉积在摩擦部件表面影响散热。
测定油中的不溶物油不同的方法。一般用正戊烷不溶物和甲苯不溶物表示，正戊烷不溶物代表油泥的总量，甲苯不溶物一般情况下可认为代表金属粉末、尘埃等的总量。因此二者之差值基本上就是齿轮油老化生成物（含析出的添加剂及其分解物）的量。
车辆齿轮油在使用中正戊烷不溶物呈明显上升趋势。相反，工业齿轮油使用中正戊烷不溶物的增长不很明显。
7.6 添加剂的损耗
润滑油在使用中其所含的添加剂不断与摩擦面或氧化物反应消耗，含量逐渐下降，下降至一定水平后消耗速率趋缓。添加剂的损耗通常通过测定其有效化合物（化学结构）和添加剂中活性元素的含量来表示。但由于添加剂在润滑油中的含量很低，测定其含量变化涉及到复杂的分析方法和大型分析仪器，应此一般油品不进行此项分析。
7.7 闪点
润滑油长期使用后组分不断分解，使闪点下降。
6.知识问答
1        L－CKD220含义是什么？
答：简单的说，该符号表示粘度等级为220的闭式重负荷工业齿轮油。每个字母具体的含义：L－润滑剂产品类别；C－齿轮油组；K－工业齿轮油；D－重负荷。这样既简单明了，又可避免同音“中和重”带来不必要的麻烦。
2        工业齿轮油的新老牌号是如何对应的？
答：工业齿轮油的新牌号是按40度（闭式）或100度（开式）运动粘度划分的，老牌号是按50度运动粘度划分的。由于不同厂家所用基础油粘温性能不同，对应范围略有出入。
　开式齿轮油：
新牌号：        68                100                150                220                320
旧牌号：        1                2                3                4       

闭式齿轮油：
新牌号：        68                100                150                220                320                460                680
旧牌号：        50                70                90                120        150                200                250                300
　　
3　目前有什么开式工业齿轮油？有哪些粘度等级（牌号）？
答：我国商品化的只有非稀释型普通开式齿轮油。按100℃运动粘度中心值分为68、100、150、220和320五个粘度等级（牌号）。
4　CKB工业齿轮油的关键性能指标是什么？怎样达到？
　　答：关键性能指标有二：（1）按GB/T12581方法测定氧化安定性，试油中和值达2.0mgKOH/g的小时数，对于68号最小为1500h，对于100号、150号最小为750h，对于220号、320号最小为500h；(2)按照GB/T11143方法测定防锈性，加人工海水试验24h生无锈。可以通过选择合适抗氧剂和防锈剂使两项指标合格。
5   选择工业齿轮油质量等级和粘度等级“就高不就低”的看法是否正确？
答：我国是发展是国家，在齿轮传动设备中新旧交错，为了使润滑油应用管理方便，可统一选用高等级的L－CKD油，高等级油可以用于所有的齿轮设备，有利于保护设备并延长设备的使用寿命。至于在粘度上“就高不就低”这种看法不全面，粘度高有利于在流体润滑状态提高油膜强度、起到支撑负荷、减震和密封作用。但由于粘度大产生更大的摩擦阻力，消耗更多的动力能源。高等级的工业齿轮油都含有高效添加剂，在齿轮油经常所处的混合润滑及边界润滑状态可以形成润滑膜，因而在确保油膜强度的情况下，尽量采用低粘度润滑油更有利于节能。
6   用齿轮油通用复合剂能否调制出L－CKC油？　
答：1981年，AGMA250.04EP取代了AGMA250.03EP，即不再设中负荷工业齿轮油这一档次，根据我国国情，则保留了这一档油。CKC虽然在承载性、抗氧性、抗乳化性不如CKD，但其抗腐蚀性能评定试验温度121度，防锈性能试验要求加入人工海水评定，均比CKD苛刻。要改善这两项性能，除提高添加剂复配技术外，必须添加金属钝化剂和防锈剂，试验证明1.3%的通用复合剂外加0.1%的防腐防锈剂，可以调出合格的CKC油。
7        能否用工业齿轮油代替蜗轮蜗杆油？
答：工业齿轮油和蜗轮蜗杆油应用的场合不一样，配方也有很大差异，AGMA250.03规格中指出在矿物油中添加3－10%非酸性牛油脂和其它适宜的动植物脂肪油性剂，可满足轻负荷蜗轮蜗杆传动的要求。我国目前蜗轮蜗杆油生产厂家少，有些单位一时买不到相应的油，采用工业齿轮油代替，使设备常常因为用油不当而发生故障。例如柳州钢厂连铸车间拉矫机减速器因选用了320L－CKC代替设备要求使用的重负荷蜗轮蜗杆油，当设备高负荷长时间运转时，铜制蜗轮与钢制蜗杆摩擦面间的油膜遭到破坏，甚至瞬间出现干摩擦状态，加速蜗轮冠齿的磨损；齿面的摩擦发热及减速器本体工作环境温度高，使油品粘度降低，油品与轴头密封件的失效加快，而减速器又处于水淋的工作环境，大量的水分及灰尘沿间隙进入减速器内，加速蜗轮冠的磨损，使齿轮冠使用寿命仅为3-5个月。
8        普通蜗轮蜗杆油的主要性能指标和技术关健是什么？
答：主要性能指标是：(1)按GB 7305测定抗乳化性，要求达到40ml-水37ml-乳化层的时间不大于60min；(2)氧化安定性按ASTMD943测定，酸值达到2mgKOH/g的时间不小于350h。由于蜗轮蜗杆传动高速滑动摩擦，必须使用加有油性剂的蜗轮蜗杆油才能保证良好的润滑。油性剂的引入往往影响油品的抗乳化性和氧化安定性，所以选择合适的油性剂和抗乳化剂就成了复合型蜗轮蜗杆油的技术关键。
9        重负荷蜗轮蜗杆油主要性能指标和技术关键是什么？
答：关健指标要做两个台架试验即蜗轮蜗杆胶合台架和传动效率台架。由于蜗轮蜗杆摩擦副使用铜－钢摩擦，在极压剂选择上要注意避免较高的化学磨损和点蚀的发生。一般使用活性较低的硫化物极压剂才能保证使用要求。
10        普通开式齿轮油的主要性能指标术关健是什么？
答：主要特性指标是：（1）100℃运动粘度达到各牌号指标，以保证开式齿轮油的粘附性，可以采用沥青质或增粘剂来保证使用要求；（2）按SY2674测定防锈性，要求蒸馏水法无锈；（3）按GB3142测定最大无卡咬负荷，要求不小于686N。由于开式齿轮油的粘度很大，附着力强，不需加油性剂就可满足最大无卡咬负荷要求，但要加防锈剂保证防锈性能合格。
11　Timken试验机与实际使用性能有何关联？
答：Tiken试验机用于评定润滑油的极压性能是大家所熟悉的。该方法与齿轮运动差异很大，特别是对评定硫－磷型油，由于硫磷添加剂在高温高负荷下方能与金属反应生成化学膜，而在较低的负荷下，可能因尚未生成反应膜而给判断带来困难。而且该方法的重复性允许相差两级负荷，再现性允许相差四级负荷，即两个试验室对同一油品评定结果相差88N属正常现象，可见方法的精确度低。我国现在正等效采用ASTM　D2782-2001方法对GB11144-89进行修正，改进该方法的精密度。
12　用四球机评定工业齿轮油的承载能力与实际使用的相关性如何？
答：四球机用于评定润滑油的承载能力已有较长历史，由于其设备相对简单，用油量少，试验费用低，操作方便，已成为目前应用最广泛的模拟试验设备之一。在评定L－CKD时，包括四球机的PD烧结负荷，长期磨损D，综合磨损指数ZMZ。从摩擦学角度上来看，四球机试验结果难以预测润滑油承载能力的原因可能是：钢球的材质与实际摩擦副不同；钢球的接触方式是点接触，实际上是线接触；钢球的工作方式是滑动，实际上是滑动滚动并存。另外，转速对试验结果影响较大，较高的转速增加了试验的苛刻度，从而降低了PD和ZMZ值的重复性，所以有时很难用四球机的评定作为油品承载性能比较的指标。
13　重负荷工业齿轮油要求评定四球机ZMZ综合磨损指数，有何意义？
答：用四球机评定润滑剂的承载能力，包括最大无卡咬负荷PB、烧结负荷PD、综合磨损值ZMZ三项指标。在实际应用中，可根据润滑剂的各种不同用途选用不同评定指标，例如CKD要求评定ZMZ和PD。综合磨损值ZMZ又称负荷指数LWI，是表示润滑剂平均极压性能的数学平均值。由于ZMZ是反映油品在一定负荷范围内润滑性好坏的指标，所以其结果比PB或PD单个指标更全面的反映油品性能的好坏，因而其区分性更明显。但ZMZ测定方法比较繁琐，它等于若干次校正负荷的数学平均值，需要十次才能得出试验结果。
14　影响工业齿轮油的抗乳化性能的因素是什么？
答：工业齿轮油在使用中常常有冷却水及环境中其它形式的水及水汽混入，如果油品不具备将混入油中的水较迅速彻底分离的能力，则可能由于油品的乳化而使其润滑性和流动性变差，使其它性能，如极压抗磨、防腐防锈性能遭到破坏。所谓乳化，一般是指本来互不相溶的液体物质在一定条件下相混，这种相混是不均匀的，其程度取决于条件的不同。
    加入可以改变油水界面张力的抗乳化剂是偿还由于其它剂种的加入而破坏了油品抗乳化性的重要途径，并有可能进一步提高油品抗乳化性。使用试验表明，加入国产破乳剂T1001胺的四聚氧丙撑衍生物50-200ppm就可使工业齿轮油抗乳化性达到要求，过量加入反而无助于进一步改善油品抗乳化性能。
15　能否用简单的方法测定工业齿轮油的抗乳化性能？
答：中、重负荷工业齿轮油抗乳化性能的标准测定方法是等同于ASTM-D2271方法建立的GB8022。该方法模拟泵送循环供油时有水混入的工况制备乳状液，根据多项测试结果判定试油的抗乳化性。GB8022方法需要进口专门仪器，很多单位不具备该仪器，而普遍采用的简单易行GB7305方法。该方法与GB8022方法在绝大多数试油评定结果上都趋于一致，只要在GB7305方法中O－W－E小于30min的油大都能顺利通过GB8022标准的要求。例如用GB7305评定试油O-W-E为21min，用GB8022方法评定时，则总分离水达到86.2ml，乳化层为0.2ml，满足重负荷工业齿轮油对抗乳化性能的要求。
16　齿轮装置运转中，齿面出现磨损、擦伤、点蚀等现象，怎样处理？
答：齿轮油在使用过程中由于受到温度、负荷、操作条件的变化，以及外来物的污染等会发生变质，或者由于选油不当都会造成齿轮出现磨损、擦伤和点蚀等问题。极压抗磨性是齿轮油使用性能的主体，其配方组成中80%均为极压抗磨剂，一旦极压抗磨剂失效或加剂量不足，都会造成齿轮装置的损坏。发生齿面磨损主要是齿轮油中的机械杂质或油品润滑性不够造成的。油中的颗粒杂质可能是由于齿轮箱清洗不干净面带入的金属屑或外来污染物。油品润滑性不良或选用低档油也会使齿面发生早期异常磨损。因此，要选用较高档次的油或提高油品的粘度级别来改善齿轮油的极压抗磨性。
工作温度或载荷过高都会使齿面发生烧结和擦伤，这时应尽量降低操作温度和载荷，避免在高温下超载运行。另外，如果油品的极压性不够，也会因油膜破裂而造成齿面擦伤，更不用说缺油或供油不足造成齿轮干摩擦带来的后果了。
齿面加工粗糙，局部压力过高，会发生齿面尖端点接触，造成点蚀。如果选用齿轮油粘度过低，载荷又高，还会发生重载荷下齿面滑动，造成齿面胶合。所以在重负荷下工作的齿轮面应有较高的光洁度，而且一定要选用加剂量高的高档次、高粘度齿轮油。另一方面在低温启动的齿轮装置，要注意齿轮油的低温粘流性；在安装齿轮副，如齿面啮合不良也会造成齿面胶合。
17　齿面发生化学腐蚀是什么原因？
答：齿面产生化学腐蚀主要是在油中加入腐蚀性的添加剂所致。极压抗磨剂在摩擦热产生的高温下与齿面发生化学反应，生成FeS、FeSO4、和FeCl2极压膜，以防齿面产生磨损、点蚀和擦伤，如果为了单纯追求油品的极压抗磨性而不注意油品对金属的腐蚀，加入活性过高的极压抗磨剂，就会在使用中产生齿面腐蚀。正规厂家生产的合格产品都是性能全面的，按照通过产品鉴定的配方组织生产的，不会出现齿面化学腐蚀问题。
另一方面，即使是合格的产品，在长期使用中因氧化会产生酸性物质，当酸性物质积累到一定程度时会对金属产生腐蚀，此时应及时换新油。一般车辆齿轮油规定了行车里程，工业齿轮油规定了运行时间，这些规定都是在应用实践中总结出来，有科学依据。
18　在运转中的齿轮异常发热该怎样处理？
答：润滑油的作用之一是带走摩擦时产生的热量，因此在使用中会有一定的温度升高。如果发生不正常的温度升高，可能有下列原因产生：齿轮箱中的油太少；油品粘度太大；润滑油供油不足；负荷过高；产生新齿磨合屑磨损；长期不清扫，齿轮箱外表被污油尘土复盖而妨碍散热。因此在选用齿轮油时控制加油量，选用合适的粘度，齿轮油质量等级宜高不宜低，面粘度不是越高越好，粘度太高不权影响散热，还增加动力损耗。还要注意载荷和及时过滤或换油。

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