第一節(jié) 車(chē)輛齒輪油的含義

車(chē)輛齒輪油主要指變速器和后橋的潤(rùn)滑油。它和機(jī)油在使用條件、自身成分和使用性能上均存在著差異。齒輪油主要起潤(rùn)滑齒輪和軸承、防止磨損和銹蝕、幫助齒輪散熱等作用。（可行性 研究 ）

第二節(jié) 我國(guó)車(chē)輛齒輪油發(fā)展現(xiàn)狀

我國(guó)一直以美軍規(guī)格2105D為自己的研制目標(biāo),先后研制成功了GL一3、GL一4、GL一5油,粘度級(jí)別有SAE90、80W/90、85W/90、75W/90等。目前,我國(guó)一些大的車(chē)輛制造廠對(duì)車(chē)輛齒輪油提出了一些新的要求:(1)需專(zhuān)用的變速箱油;(2)驅(qū)動(dòng)橋用油在GL—5油基礎(chǔ)上改進(jìn)銅腐蝕及熱氧化安定性;(3)需低粘度、大跨度、長(zhǎng)壽命、節(jié)能型的車(chē)輛齒輪油;(4)小轎車(chē)用車(chē)齒輪油在GI—5油基礎(chǔ)上增加對(duì)鑰腐蝕、與密封材料的適應(yīng)性等評(píng)價(jià)手段。

第三節(jié) 車(chē)輛齒輪油的發(fā)展趨勢(shì)

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(shì)。

（1）提高熱氧化安定性：降低油泥和漆膜，延長(zhǎng)油品使用壽命達(dá)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(biāo)準(zhǔn)，殼牌公司已有類(lèi)似產(chǎn)品，中國(guó)石油推出了相似的GL-5長(zhǎng)壽命超重驅(qū)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(guī)格；中國(guó)石油開(kāi)發(fā)了超越以上規(guī)格要求的MTF10和MTF18手動(dòng)變速箱油系列。

（3）更多使用多級(jí)油：為了滿(mǎn)足低溫?fù)Q擋、高溫有黏膜保護(hù)和燃油的經(jīng)濟(jì)性要求，使用了含剪切安定性良好黏度指數(shù)改進(jìn)劑的多級(jí)油，如75W、75W/90、75W/80、75W/85黏度級(jí)別的油用量和比例明顯增加。

工業(yè)齒輪在中國(guó)的 行業(yè) 集中度遠(yuǎn)高于車(chē)輛齒輪，在工業(yè)齒輪的潤(rùn)滑中有開(kāi)式齒輪、蝸輪蝸桿齒輪和閉式齒輪箱的潤(rùn)滑，而其中以閉式齒輪箱潤(rùn)滑為主體。近年來(lái)，相繼引進(jìn)了許多大型成套項(xiàng)目，工業(yè)齒輪裝置正沿著小型化、高速化、標(biāo)準(zhǔn)化方向發(fā)展。隨著齒輪設(shè)計(jì)精度提高、流線型設(shè)計(jì)等引入，使齒輪承載負(fù)荷越來(lái)越大、齒輪間的公差越來(lái)越小、齒輪切線速度加快。操作溫度提高，傳統(tǒng)的CKC、CKD系列已不能滿(mǎn)足要求，潤(rùn)滑材料面臨著真正的挑戰(zhàn)。工業(yè)齒輪油已從通用潤(rùn)滑材料轉(zhuǎn)變成齒輪設(shè)計(jì)的一個(gè)重要零部件，一方面工業(yè)齒輪箱朝著更大的動(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(dǎo)致油品溫度的升高；另一方面齒輪油在潤(rùn)滑齒輪的同時(shí)，常常也要確保軸承的潤(rùn)滑，而潮濕的工作條件易導(dǎo)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(zhǎng)換油周期；更優(yōu)異的極壓抗磨性；更好的減摩節(jié)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(shè)備（立式輥磨減速機(jī)）和風(fēng)電齒輪增速箱。體現(xiàn)這些變化的主要是德國(guó)DIN51517-3標(biāo)準(zhǔn)和Flender、FAG、SKF等OEM規(guī)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SHCXMP600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(guī)格、DIN51517-3和Flender規(guī)格，通過(guò)了FACFE8試驗(yàn)和FVA54微點(diǎn)蝕試驗(yàn)，有助于控制微點(diǎn)蝕和其他形式的齒輪磨損，對(duì)齒輪磨損達(dá)到了15倍保護(hù)；中國(guó)石油相應(yīng)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(yīng)用，其中FD系列著重解決了抗點(diǎn)蝕問(wèn)題，而KG系列在CKD基礎(chǔ)上強(qiáng)化了抗氧化、防腐蝕、抗乳化和抗泡等方面的要求。

第四節(jié) 我國(guó)車(chē)輛齒輪油的 研究 方向及對(duì)策

通過(guò)以上調(diào)研,筆者認(rèn)為我國(guó)車(chē)輛齒輪油 研究 方向及對(duì)策如下:

(l)在美國(guó)PG一1規(guī)格基礎(chǔ)上,制定我國(guó)卡車(chē)手動(dòng)變速箱油規(guī)格,同時(shí)引進(jìn)GO一HMack變速箱循環(huán)臺(tái)架;

(2)為了更好評(píng)價(jià)我國(guó)車(chē)輛齒輪油的熱氧化安定性,除對(duì)L—60臺(tái)架按PG一1、PG一2規(guī)格要求進(jìn)行改進(jìn)外,還應(yīng)建立日本Indiana攪拌氧化試驗(yàn)和西歐GFC T021X氧化試驗(yàn);

(3)參照西歐小轎車(chē)用手動(dòng)變速箱油規(guī)格,開(kāi)發(fā)小轎車(chē)手動(dòng)變速箱油,建立鑰腐蝕、與密封材料的適應(yīng)性等試驗(yàn)方法;

(4)開(kāi)發(fā)低粘度、大跨度、節(jié)能型的半合成車(chē)輛齒輪油,最適合我國(guó)使用的粘度級(jí)別有SAE 80W/90、75W/80W、75W/85w等;

(5)開(kāi)發(fā)比GL一5油具有更好熱氧化安定性的新一代車(chē)輛齒輪油(PG一2),新一代車(chē)輛齒輪油所用添加劑必須具有好的磷保持能力。

第五節(jié) 車(chē)輛齒輪油的工作條件及作用

一、工作條件

齒輪之間的接觸面積很小，基本是線接觸，而在運(yùn)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(rùn)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(jī)械的減速器齒輪的齒面壓力達(dá)400—1 000 MPa，汽車(chē)傳動(dòng)裝置中雙曲線齒輪的使用條件更為苛刻，負(fù)荷更重，其接觸部位的壓力可高達(dá)1000—4 000 MPa，在如此高的壓力下，潤(rùn)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(fù)荷下使齒面處于邊界潤(rùn)滑和彈性流體動(dòng)力潤(rùn)滑狀態(tài)的性能。

適宜的黏度是齒輪油的主要質(zhì)量指標(biāo)。黏度大其耐負(fù)荷能力大，但黏度過(guò)大也會(huì)給循環(huán)潤(rùn)滑帶來(lái)困難，增加齒輪的運(yùn)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(fù)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(fù)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(yīng)性、儲(chǔ)存安定性、開(kāi)式齒輪油還要求有黏附性等。

二、作用

（1）潤(rùn)滑傳動(dòng)系統(tǒng)，減少齒輪及其它運(yùn)動(dòng)部件的磨損，保證傳動(dòng)系統(tǒng)正常運(yùn)動(dòng)，延長(zhǎng)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(jī)械效率。

（3）冷卻傳動(dòng)機(jī)件。齒輪傳動(dòng)，由于齒面接觸摩擦?xí)a(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(yán)重的還會(huì)造成燒蝕和粘接。齒輪油在循環(huán)潤(rùn)滑過(guò)程中不斷將熱量帶走，通過(guò)空氣與傳動(dòng)機(jī)構(gòu)殼體散發(fā)出去，保證傳動(dòng)機(jī)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(jié)在齒輪表面的污染物和固體顆粒沖洗干凈。

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