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产品篇（六） 齿轮油 齿轮分类 开式齿轮 闭式 齿轮的基本类型1 齿轮的基本类型2 齿轮装置的功用 齿轮装置的最基本功用是 传递轴的动力，同时 改变速度 改变方向 齿轮润滑原理 弹性流体动力润滑 用于理论上的研究和设计时的计算 由于齿轮的荷载不断增加，齿面的隔离取决于油（在工作温度和压力下）的粘度和轮齿的弹性变形 齿面的隔离同时也受到滚动、滑动效应和表面 光洁度的影响 齿轮润滑原理 边界润滑 过高的压力和严重的冲击会导致轮齿之间金属 对金属的接触 齿轮启动与停止时，相对速度下降 为减少咬接和齿轮的损伤，含有抗磨添加剂和 极压添加剂的润滑油是必须的 齿轮油的作用 将磨损降至最低 减少摩擦，尽可能提高机械效率 获得最大冷却效果 缓冲特性 对冲击荷载的缓冲 降低齿轮噪音 防腐蚀 齿轮油的要求 采用尽可能小的粘度 高粘度指数 抗氧化 防腐蚀 高油膜强度 良好的附着性 极压(EP)特性 抗乳化性 抗泡沫性 齿轮油的要求(续) 粘度 在受压情况下，较稠的油呈现较大的粘度增加 齿轮油应能以尽可能低的温度进入啮合区域并形成较 厚的油膜 抗氧化 高温 空气 金属(如铜)的催化 酸性产物 齿轮油的要求(续) 倾点 环境温度过低会导致溶解在油中的石蜡从油中析出 抗乳化性 抵抗水包油或油包水乳化液的形成 腐蚀 当空气、水和铁相遇产生锈，生成酸性物质 泡沫 由转动齿轮的搅拌引起 齿轮油的选择 环境温度 操作温度 齿轮材料 最大节圆速率 啮合区域中滑动面的比例 负荷高低 工业应用 闭式齿轮 对于节圆速度小于15m/s的低速齿轮通常采用飞溅润滑 由轮齿转动将油带入接触区域 油位应能淹没齿高的两倍 对于更高速度的齿轮需要采用喷射润滑 工业应用 轴承 油槽位于齿轮箱的下半部分，以收集油 油通过轴承座上的孔进入轴承 开式齿轮 润滑油通常既不循环也不回收 注意轴承的润滑 工业应用 选用： 普通荷载：纯矿物油 高速、普通荷载：透平油级的矿物油 中等负荷：加有抗磨添加剂的齿轮油或液压油 重负荷或冲击负荷：加有极压、抗磨添加剂的齿轮油(尤其是表面硬化过的齿轮) 齿轮的摩擦损伤 齿面的滑动摩擦 轮齿啮合的起点和终点最严重 粘滞摩擦 啮合区的油膜受剪切时发生的阻尼作用。 齿轮对油浴中的油的搅动造成的摩擦。 润滑油： 应选择能将齿面接触降至最低的尽可能低的粘度的油 齿轮的材料、热处理和金相学 钢铁是最广泛用于齿轮的材料 钢可进行表面硬化处理 合金钢和碳钢都用于直齿、斜齿和锥齿轮 低碳钢不适合作为齿轮材料 齿轮副中小齿轮承受的载荷要比大齿轮高 齿轮噪音 噪音通常由齿轮负载变化引起 齿面不规则会造成噪音增大 蜗轮蜗杆通常噪音小 斜齿和螺旋齿的噪音通常小于直齿 较高粘度的油能降低齿轮噪音 齿轮的效率和轮齿的磨损 效率同整套装置的发热有关 齿轮装置滑动摩擦引起的磨损有三类 齿面摩擦 润滑油的搅拌（粘滞摩擦） 轴承磨损 所有的三类损耗都与选择正确的润滑油有关 齿轮装置易出现的问题 必须注意以下几点 轮齿的啮合状态 安装 轴承状态 润滑油的质和量 動力來源与负载 齿轮表面加工状态 齿轮失效 定义 – 如果一对齿轮副不能再运行了，我们称 之为失效了 通常表现为齿面严重损伤而产生不可接受的振 动 和噪音或由于一个或几个齿折断而无法传递 运动 失效形式 齿面损伤 齿断裂 齿面损伤 表面失效 点蚀 破裂和剥落 咬接和划伤 起皱 研磨 点蚀、破裂、剥落、划伤和粘连都是由于过高的 压力和温度引起的 齿面损伤－点蚀 齿轮失效的最常见形式 轮齿表面出现小颗粒脱落，留下很小的空穴或 斑点 这是一种疲劳现象，可表现出接触应力、材料 属性、热处理和润滑油的某些特点 不一定是危险的 齿面损伤－点蚀 起初的点蚀并不一定造成失效 对于齿面硬化处理过的轮齿尤其危险 过高的表面负荷会引起齿面出现小裂缝 齿轮的形式影响点蚀的严重程度 齿面损伤 破裂和剥落 通常发生在表面硬化处理过的齿上 齿面下的金属受负荷压缩 咬接和划伤 是由于润滑膜的破裂而产生的 金属和金属的接触导致轮齿面上的某些点焊合在一起， 然后撕裂而变粗 糙 除了荷载和滑动速度，润滑油也是影响咬合的 主要因素 齿面损伤(续) 起皱 由齿轮的塑性变形引起 常发生在双曲线齿轮上 发生在低速重负荷下 研磨 有磨粒存在 低粘度的润滑油形成的油膜较薄 如果齿面太粗糙，即使很仔细的磨合也可能不够 齿轮失效－齿折断 最有可能的原因是疲劳 由于在齿宽上荷载的分布不好 出现应力集中 例如刀具刻痕、倒圆半径太小、硬化处理后的残余应力 由多次的微量超负荷引起 齿轮失效的金相因素 齿轮必须 能耐受反复的弯折负荷 能抵抗点蚀和咬合 如果齿轮副有如下情况，易发生咬合 采用近似的材料 镍铬含量高 较好的组合 小齿轮