齿轮加工用油的选择

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滚齿多选用粘度20－40的切削油；剃齿如果模数小于2.5选用粘度10－20切削油，大于2.5选用粘度40左右切削油。

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工业齿轮油组成
   闭式工业齿轮油由基础油和添加剂组成。产品的粘度、粘度指数、倾点、闪点等基本理化性能由基础油的性能决定，产品极压抗磨性、氧化安定性、抗腐防锈性及抗泡性主要靠添加剂来改善和提高。用于调配工业齿轮油的基础油主要矿物油和合成油两大类，合成油价格都在20000元/吨以上，除特殊场合外一般都用矿物油来调配。主要的矿物基础油有HVI150、HVI500和HVI150BS，由于我国缺乏高粘度矿物基础油，用150BS只能调配到460粘度级别的工业齿轮油，更高粘度级别的产品要用合成油或半合成油来调配，例如调配680工业齿轮油一般采用大连150BS辅加10%的低分子聚异丁烯T603C，值得一提的是，不能只顾经济性而忽视实用性，辅加稠化能力较强的OCP，由于齿轮油经受接触压力、剪切速率远高于液压油和内燃机油，使用一段时间后，油品粘度会降到未加稠化剂前的水平。
   从工业齿轮油的配方组成来看，级别越高加剂量越多，性能也越全面。抗氧防锈工业齿轮油顾名思义，只添加少量抗氧、防锈及抗泡剂，总剂量0.5%左右。中负荷工业齿轮油和重负荷工业齿轮油配方体系都是硫磷型，中负荷油对腐蚀、锈蚀要求苛刻，重负荷油具备好的承载能力、热氧化安定性和抗乳化性，性能全面。加剂量前者为1.2-1.5%，后者为1.5-2.0%，随着添加剂水平的提高，加剂量还有进一步降低的趋势。普通油脂型蜗轮蜗杆油配方大致在抗氧防锈型工业齿轮油中辅加4%的油性剂，重负荷蜗轮蜗杆油则相当于中负荷工业齿轮油中辅加2%的油性剂。
4．工业齿轮油的应用
选用齿轮油的四条原则：
    （1）根据齿面接触应力选择齿轮油的类型。
    （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。油温度，油粘度应大，夏天用粘度高的油，冬天用粘度低的油。
（4）注意齿轮润滑和轴承润滑是否同一系统，是滚动轴承还是滑动轴承。滑动轴承要求润滑油的粘度较低。

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1质量选择
    选择工业齿轮油的质量等级主要取决于齿轮类型、齿面负荷和使用条件等，各种齿轮油适应各种齿轮的大致情况如表7。

表7  不同类型润滑剂适用于各种齿轮的情况
润滑剂类型        齿  轮  类  型
        正齿轮        螺旋齿轮        蜗轮蜗杆        圆锥齿轮        准双曲面齿轮
防锈抗氧齿轮油
（R&O Oil）        正常负荷        正常负荷        只在轻负荷及低速下使用        正常负荷        不能使用
极压齿轮油
（EP Oil）        重荷或是冲击负荷下使用        重荷或是冲击负荷下使用        油温低于60℃时能满足大多数使用条件        重荷或是冲击负荷下使用        大多数情况下要求用此种油
复合油
约含5%动植物油        不常用        不常用        多数齿轮制造厂采用此油        不常用        只用于轻荷下
重质开式齿轮油        低速开式齿轮使用        低速开式齿轮使用        只适合低速使用，需加极压添加剂        低速开式齿轮使用        只适合低速使用，需加极压添加剂
润滑脂        低速开式齿轮使用        低速开式齿轮使用        只适合低速使用，需加极压添加剂        低速开式齿轮使用        不用
4.2粘度选择
闭式齿轮润滑油粘度的选择
    实际选用润滑油时，是根据齿轮传动装置的尺寸及气温来确定具体牌号，见表8及表9。所选齿轮油的凝点至少应比气温低5℃，否则需对齿轮箱加热，以便启动。
表8  正齿轮、人字齿轮、螺旋齿轮、直齿圆
锥齿轮、曲齿圆锥齿轮等的齿轮箱用润滑油
齿轮箱类型        低速级齿轮中心距/mm        环境温度/℃
                -40～18        -29～-4        -10～10        10～50
                其它润滑油        AGMA齿轮油编号（ISO粘度级）
平行轴单
级减速器        200以内
200～500
500以上        汽
车
液
力
传
动
油
或
相
似
油
品        SAE 10W/30
SAE 10W/40
或其它
相似油品        2～3（68～100）
2～3（68～100）
3～4（100～150）        3～4（100～150）
4～5（150～220）
4～5（150～220）
平行轴双
级减速器        200以内
200～500
500以上                        2～3（68～100）
3～4（100～150）
3～4（100～150）        3～4（100～150）
4～5（150～220）
4～5（150～220）
平行轴三
级减速器        200以内
200～500
500以上                        2～3（68～100）
3～4（100～150）
4～5（150～220）        3～4（100～150）
4～5（150～220）
5～6（150～220）
行星齿
轮  箱        壳体外径400以内
壳体外径400以上                        2～3（68～100）
3～4（100～150）        3～4（100～150）
4～5（150～220）
直齿、曲齿
圆锥齿轮        节圆锥母线300以内
节圆锥母线300以上                        2～3（68～100）
3～4（100～150）        4～5（150～220）
5～6（150～220）
齿轮马达                                2～3（68～100）        4～5（150～220）
高速齿轮箱        3600r/min以上或节线速度超过25m/s                        1（46）        2（68）
蜗轮蜗杆油的粘度选择
    对于轻载荷的蜗杆传动装置，可根据其中心距及转速按表10选择适当粘度的润滑油。
    对于高载荷或有冲击载荷的蜗杆传动装置则应按表11采用复合油或者在表中所列相应粘度的润滑油。但是这种油不能用在运转温度超过80℃的部位，防止高温下氧化产生的酸性物腐蚀青铜蜗轮或其它铜制件。无复合油时，也可选择粘度相同并含有硫、磷极压添加剂的齿轮油，但油温不能高于60℃，防止对铜制件的腐蚀。当蜗轮传动装置的转速超过2400r/min或节圆速度超过10m/s时，应采用循环压力喷油法，所选用的蜗杆传动润滑油的凝点应低于环境温度。

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齿轮油知识
油品规格中理化指标的概念及其在使用中的意义
判断润滑油是否能继续使用的主要指标有：粘度、酸值、水分、含铁量、闪点、机械杂质和不溶物等，对每一项指标确立相应的标准，在周期检验中，任何一项超过标准就应立即更换。
7.1 粘度
    齿轮油在使用过程中必须保持足够的粘度，才能够在摩擦表面形成油膜，减少磨损，如果粘度过低，产生摩擦事故。
油品经过长时间的使用后，所含的抗氧剂消耗殆尽，不能阻止氧化连锁反应的进行，油品中的金属粉末和氧化产物又促进了氧化反应的进一步深化，通过缩合、聚合反应生成高分子聚合物，如胶质、沥青质和油泥等，促使油品粘度上升；此外，添加剂的氧化分解也是粘度上升的原因之一 。润滑油在使用过程中粘度一般呈上升趋势，但也会有部分下降的趋势。这是因为为了提高油品的粘温性能，在油品中通常加入了乙丙共聚物、聚甲基丙烯酸酯等高分子聚合物作为粘度指数改进剂。在使用中由于机械剪切和热氧化分解等原因使分子链断裂，从而使油品粘度下降。
7.2 酸值
在新油或使用过的油品中，酸性组分包括有机酸、无机酸、酯累、酚类化合物、内酯、树脂及重金属盐类、胺盐和其它弱碱的盐类、多元酸的酸式盐，以及某些抗氧剂、防锈剂和清净添加剂。齿轮油使用中一方面因基础油的氧化引起酸值上升，另一方面因酸性添加剂的损耗引起酸值的下降，宏观上表现出的酸值变化是这两种作用的综合效应。所以在使用中可能会呈现出以下四种情况：（a）在一定范围内波动，无明显上升或下降；（b）缓慢上升；（c）缓慢下降；（d）开始阶段下降，经一定时间后又转为上升。
7.3 水分
   使用中的齿轮油由于油箱密封不严及开、停时温度变化引起的呼吸作用，空气中凝缩水的混入是很难避免的，有时混入油中的水又可因温度上升而蒸发，并通过呼吸作用从油中逸出，所以一般含水量都很低。车辆齿轮油运行6.0~6.4×104Km时含水量大都在0.2%以下，运行里程即使再增加，含水量也很少增加。工业齿轮油运转一年甚至更多时间，含水量仍为无或痕迹。
润滑油中的水会加速油品的老化，腐蚀金属，造成添加剂的分解，还可在极压剂等表面活性物质的作用下造成油的乳化，从而使粘度和不溶物上升、酸值下降。
7.4含铁量
未经磨合的新齿轮或齿面严重磨损的齿轮，因表面粗糙、凹凸不平极易被磨损，造成含铁量的迅速增加，引起摩擦副的磨损，加速润滑油的氧化。车辆齿轮油由于油量较少，含铁量可达到1000ppm甚至10000ppm；而工业齿轮油即使齿面损伤严重，长时间运行也大都在200ppm以下。
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