齿轮传动润滑技术交流课件.ppt

1、请将手机关闭或转为振动1、齿轮传动及齿轮润滑概述2、齿轮润滑发展及趋势3、齿轮传动的类型及特点4、齿轮油的选择5、齿轮传动机构是现代机械中应用最为广泛的一种传动机构。它不仅可以用来传递空间任意两轴之间的运动和动力，而且传动准确、平稳、机械效率高、使用寿命长，工作安全可靠。齿轮是机械产品的重要基础零件齿轮传动是传递机器动力和运动的一种主要形式。它与皮带、摩擦机械传动相比，具有功率范围大、传动效率高传动比准确、使用寿命长、安全可靠等特点，因此它已成为许多机械产品不可缺少的传动部件。齿轮的设计与制造水平将直接影响到机械产品的性能和质量。由于它在工业发展中有突出地位，致使齿轮被公认为工业化的一种象征齿

2、轮是机械产品最重要的基础零件之一。齿轮传动是机器运动和动力传递的一种主要形式，具有传递功率大、传动比准确、使用范围广、安全可靠等特点，一度被视作工业化的象征。随着齿轮传动不断向高速、重载、高低温和微型化方向发展，润滑不当引起的齿轮失效时有发生，因此在新的环境条件下，研制高性能、低黏化、通用化、长寿命齿轮润滑油并且合理选择齿轮润滑越发显得重要。润滑对齿轮传动装置而言是具有特殊重要意义的机械构件。在操作过程中，润滑剂接触机械的大多数传动元件 除润滑滑动、滚动接触副外、润滑剂还要执行冷却和移除滑动、滚动接触副产生的摩擦热的任务。有关机械传动部件(例如滚动轴承、齿轮、轴、密封或齿轮箱)生产或制造费用或

3、成本的对比表明，润滑油是可以低成本、比较简单地生产的传动构件。但是与选择机械其它构件相比为保证传动装固可靠而长期运行，在设计传动装置过程中润滑剂的选择具有决定性重要意义。7第一代齿轮油是石油分馏后残余的黑色粘稠的液体。可大幅降低齿轮的磨损和噪声，价格低廉，迅速得到应用；20世纪3040年代，美国开展了早期合成齿轮油的研制工作。在双曲线齿轮油中引入铅皂、含硫化合物极压剂、油性添加剂（动物油脂），满足了苛刻条件下双曲线齿轮的润滑需要；20世纪50年代中期出现了含硫磷氯锌等多种活性元素的齿轮油极压抗磨添加剂；820世纪60年代末，开发成功了硫磷极压添加剂；20世纪70年代，硫磷型齿轮油逐渐取代硫铅型

4、齿轮油；20世纪90年代，性能更优的硫磷硼型齿轮油添加剂开始投入工业应用。1995年，美国工程师协会颁布关于车辆齿轮油的新规格，即用于变速箱润滑PG-1和用于汽车后桥润滑的PG2，1997年，美国军方规定了同时适用于变速箱和后桥润滑的MT1标准。封闭式齿轮封闭式齿轮直齿轮，螺旋齿轮直齿轮，螺旋齿轮(和相关和相关)类型类型 一般为钢质齿轮，“钢-钢接触”用于小幅减速，一般与平行输入/输出轴连用 能量损耗较小(一般为输入功率的 2%)1954-2004 50年来齿轮装置的演进年来齿轮装置的演进资料来源:Flender具有相同输出扭矩的齿轮装置具有相同输出扭矩的齿轮装置市场趋势市场趋势:齿轮箱设计齿

5、轮箱设计由于以下原因齿轮箱由于以下原因齿轮箱（和齿轮油和齿轮油）必须经受日益严峻的工作条件必须经受日益严峻的工作条件:装置结构更加紧凑的趋势装置结构更加紧凑的趋势 苛刻的工作条件和温度苛刻的工作条件和温度 更高的性能期望值更高的性能期望值（不允许有停机时间不允许有停机时间）这导致这导致:工作温度增加工作温度增加 负载和压力增加负载和压力增加 水和其他污染物的侵蚀增加水和其他污染物的侵蚀增加所有这些都是与延长齿轮箱寿命、延长油使用寿命和更高的齿轮箱效率等所有这些都是与延长齿轮箱寿命、延长油使用寿命和更高的齿轮箱效率等相矛盾的因素相矛盾的因素因此我们要比以往更加关注齿轮油！因此我们要比以往更加关注

6、齿轮油！intro工业齿轮箱近期的发展工业齿轮箱近期的发展动力输出齿轮箱尺寸工作温度润滑剂用量油的使用寿命换油周期恶劣和多尘的环境苛刻的工作循环重负载应用宽温度范围日益减小的油箱尺寸更高的工作温度 钢铁和食品部门相对更高的水污染风险intro 齿轮传动的特点和基本类型齿轮传动的特点和基本类型齿轮传动的特点：传动动力大，效率高寿命长，工作平稳，可靠性高能保证恒定的传动比，能传递任意夹角两轴间的运动制造、安装精度要求较高，因而成本也较高不宜作轴间距离过大的传动 齿轮传动用来传递任意两轴之间的运动和动力，其圆周速度可达300m/s,传递功率可达105 kW,齿轮直径可从1mm到150m以上，是现代机

7、械中应用最广泛的一种机械传动。优点：1）传动效率高 2）传动比恒定 3）结构紧凑 4）工作可靠、寿命长缺点：1）制造、安装精度要求较高 2）不适于中心距a较大两轴间传动 3）使用维护费用较高,精度低时、噪音、振动较大齿轮传动的优缺点齿轮传动的优缺点齿轮传动的特点和基本类型齿轮传动的特点和基本类型齿轮传动平面齿轮传动空间齿轮传动直齿圆柱齿轮传动斜齿圆柱齿轮传动传递相交运动传递交错轴运动内啮合外啮合齿轮齿条内啮合外啮合齿轮齿条直齿斜齿交错轴斜齿轮传动蜗杆涡轮准双曲面齿轮曲线齿人字齿齿轮运动齿轮齿条传动齿轮齿条传动圆柱斜齿轮传动圆柱人字齿轮传动圆柱人字齿轮传动圆锥直齿轮传动螺旋齿轮蜗轮蜗杆传动蜗轮蜗

8、杆传动变径齿轮传动变径齿轮传动曲线齿准双曲面齿轮齿轮润滑的目的与润滑剂的作用减少磨损降低摩擦可靠的油膜冷却防止水,灰尘,磨屑,酸 同其他零件的润滑情况相比，闭式齿轮传动的润滑有以下特殊性：(1)与滑动轴承相比，多数齿轮的齿廓曲线的曲率半径较小，一般只有几十，所以形成油楔的条件较差。(2)齿轮的接触压力非常高。(3)齿面同时存在滚动和滑动，而且滑动的速度和方向变化剧烈；(4)润滑是不连续的，每次啮合时都需重新建立油膜形成油膜的条件较轴承苛刻。(5)齿轮的材料、热处理、机械加工、装配等条件对齿轮的润滑状态有很大的影响，尤其是齿面形貌和表面粗糙度对润滑状态影响最为明显。齿轮传动的主要润滑特点齿轮传动

9、的主要润滑特点 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，仍不被挤出而形成薄但具弹性的流体动力膜，它们可将摩擦面隔开；不管怎样，润滑油的粘度是形成流体动力润滑膜和弹弹流膜的关踺。边界润滑则发生在负荷继续增大，此时承担润滑任务的是吸附在金属表面上的一层或儿层分子构成的边界吸附膜；当处在高温高压下，吸附膜会脱掉，丧失润滑作用此时，要靠齿面上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。齿轮的润滑状态要有很好的极

10、压抗磨能力要有很好的黏附性要有很好的抗擦伤、抗磨损能力要有很好的抗腐蚀能力有良好的抗泡性能有良好的抗氧化性能有较高的抗乳化能力对机构的其他零件(如密封件等）影响最小粘温性能良好抗剪切实定性良好成本低廉常用的齿轮润滑剂常用的齿轮润滑剂 目前在齿轮传动中使用最多的润滑剂式齿轮油，约占齿轮润滑剂的90%以上，只有在特殊情况下的齿轮传动中才会使用润滑脂润滑或其他类型的润滑剂润滑。目前常见的齿轮油都是用基础油和添加剂体合而成的。基础油有矿物油基和合成油基两类；添加剂则多为复合剂，添加量在1.57%左右，单剂已经很少使用了，大多是用复合剂。齿轮油有根据不同的齿轮传动结构可分为以下几种：1：抗氧防锈型齿轮油

11、 2：极压齿轮油 3：含油性剂的积压齿轮油 4：开式齿轮油 润滑脂主要用于特殊条件下的齿轮传动，如开放式齿轮传动、低转速的齿轮传动等。I IS SO O 组组成成和和特特性性 典典型型应应用用 产产品品 C CK KB B 精制矿物油，具有抗氧、防腐（黑色和有色金属）和抗泡性 轻负荷齿轮 R&O 透平油,多宝 T/万利得 C CK KC C CKB 油+极压和抗磨性能 正常或中等恒定温度和重负荷下运行的齿轮 万利得 C CK KD D CKC 油，提高氧化安定性 更高的恒定油温和和重负荷下运行的齿轮 可耐压（100 度）C CK KE E CKB 油，并具有低的摩擦系数 蜗齿轮 威华达/大威纳

12、（合成油）C CK KS S 具有抗氧、抗磨和防腐（黑色和有色金属）性能，低温和高温性能良好 在低温或高温和轻负荷下运行的齿轮 可耐压 RL(130 度)C CK KT T CKS 油，提高抗磨和极压性能 在低温或高温和重负荷下运行的齿轮 可耐压 HD（1.5行动指标 2警戒指标 190行动指标 0.2%油品裂解或被低馏份油品污染由于运行温度过高而油品氧化或被轧制液污染高粘度;被高粘度油污染,水污染,氧化低粘度,被低粘度油污染轧钢冷却水,换热器损坏冷却水;油箱冷凝水;其他外界带入0.15%TITRATIONTITRATION闪点ASTM D 92水份%警戒指标运动粘度VK 40ASTM D 4

13、45酸值 mg KoH/gASTM D 664金属元素单位警戒指标 行动指标来源分析硅Sippm2050气载尘埃和污垢污染,齿轮箱的通气盖,油箱的呼吸口,盖板铁Feppm150200泵、齿轮、轴承磨损，铁锈或氧化铁皮粉尘进入等等铅Pbppm1020轴承(巴氏合金,铜铅合金材料)/止推垫圈。铜Cuppm3050轴承保持架,蜗轮，油冷却器铜管等部件的磨损。铝Alppm1020活塞/铝制轴承/，灰尘中也含铝。铬Crppm1010通常为轴承，或镀铬的冷却系统。锡Snppm1010巴氏合金镀层的轴承。超过-20%换油指标超过0.2%行动指标超过50ppm换油指标超过200ppm换油指标取样操作流程取样原

14、则 代表系统中的用油 每次从同一点采样 在最近使用的机器以及油温接近操作温度的时候取样 使用干燥、洁净的采样瓶和抽油管 不要从下列点位取样：油很少或没有流动的地方 残质或水可能聚集的地方如水龙头 盲管末端 滤清器的下游 油箱底部的排油口处 不要在刚刚换油或加满的时候取样从油箱取润滑油从“管线”阀门处取润滑油Author:OGMRAuthor:OGMR1.将软管插入量油位管2.将软管另一端插入抽样泵3.将废润滑油抽吸进采样瓶Author:OGMRAuthor:OGMR4.充注至取样瓶上的标记线5.在壳牌润滑油分析师服务网站上进行样品登记，或在填写壳牌润滑油分析师服务样品登记表6.贴上标签并连同样

15、品登记表与采样瓶一同送至壳牌润滑油分析实验室Author:OGMRAuthor:OGMRAuthor:OGMRAuthor:OGMR在设备运转的情况下，该方法可确保采集最具代表性的样品。而且该方法总体来说是一种更简单、更快捷、更洁净的采样方法。取样阀安装在每个发动机的阀口，变速箱或其他润滑油箱的预设位置。取样阀应安装在管线内所有过滤系统之前的便于接通的位置。齿轮箱系统换油指导齿轮装置用其它品牌的润滑油润滑齿轮装置用其它品牌的润滑油润滑1.1.在运行温度下在运行温度下(不低于不低于4040度度)排尽所有正在使用的润滑油。排尽所有正在使用的润滑油。2.2.加入正常充油量加入正常充油量5 5的齿轮油

16、，然后排放掉。的齿轮油，然后排放掉。3.3.加入正常充油量加入正常充油量9090的齿轮油。的齿轮油。4.4.在正常运行条件下运行在正常运行条件下运行1-31-3小时小时，温度可达到，温度可达到4040C C。5.5.排放所有润滑油，排放所有润滑油，如有过滤器，则更换如有过滤器，则更换。6.6.加入齿轮油至正常水平。加入齿轮油至正常水平。7.7.负载运行负载运行1 1小时后取样观察或检验小时后取样观察或检验。1.放掉油池中的油放掉油池中的油2.注入注入冲洗油冲洗油再放掉以带走残渣和水分再放掉以带走残渣和水分3.如情况允许，手工清理油池内壁；如情况允许，手工清理油池内壁；4.注入推荐油品，空载运行注入推荐油品，空载运行2小时小时；5.停机后立即放油，并更换过滤器滤芯；停机后立即放油，并更换过滤器滤芯；6.注入推荐油品，正常使用一个月后观察或排放；注入推荐油品，正常使用一个月后观察或排放；