工业油的种类和选用

Mereta减速器齿轮油是ABB等几家著名的机器人生产商的指定用油，这些机器人大多应用在汽车制造业、全自动化生产线，以及环境恶劣、危险的生产设备中。Mereta减速器齿轮油绝对是它们的最佳选择。Mereta减速器齿轮油是一种以聚α烯烃（PAO）为基础油的高性能合成润滑剂，适用于各种工业齿轮、蜗轮传动装置，也可作为极度温度条件下的液压设备用的循环油。该齿轮油最适合用于极温、极压等苛刻的操作条件。需用该齿轮油会延长您的换油周期。该合成齿轮油能和矿务基础油混合使用Mereta减速器齿轮油持续操作的最高温度可达130 oC，间歇操作的最高温度可达200 oC；在这么高的温度下，该减速器齿轮油不会产生有害的氧化物或沉积。Mereta减速器齿轮油即使在很高的操作温度和负荷下，仍能保证传动系统的各个部件不受磨损。该减速器齿轮油产品能和矿物基础油的产品混溶使用，这样能延长后者的换油期限。我公司代理如下产品：挪威国家石油Statoil ；美国Super Lube舒泊润合成润滑脂；美国Mastercut Tool 切削王刀具；英国Oilstore 矿物油基润滑剂。

我国某港机厂在不同年代制造的16T—30M门座式起重机（简称门机）选用的卷扬减速器分别为JZQ—1000、QJR—D560、M3PSF80等型号，该类型门机使用说明书要求与以上减速器相对应的齿轮油牌号分别为HL—30齿轮油、N320中极压齿轮油、壳牌220齿轮油，同一类型的门机因安装不同型号的减速器而使用不同牌号的齿轮油，在更换油或日常添加油时难免造成混乱，不但在管理上增加了难度，同时也暴露出生产厂家选油时不够科学严谨。为合理选用齿轮油，我们根据该类门机起升机构设计参数对卷扬减速器齿轮油进行了重新确定。

一、齿轮油的选择

齿轮油用于润滑齿轮传动装置，由于齿轮传动装置的类型，工作条件不同，对齿轮油有不同的要求。齿轮油通常可分为车辆齿轮油和工业齿轮油两大类，车辆齿轮油主要用于各种车辆的变速箱、驱动桥传动齿轮的润滑；工业齿轮油主要用于冶金、矿山、水泥和化肥等厂矿机械中具有一般冲击、中等负荷以上的正、斜齿轮的润滑。因16T—30M门机卷扬减速器是闭式斜齿轮传动，我公司16T—30M门机主要装卸货类是煤炭、化肥、矿石、钢杂等散杂货，所以16T—30M门机卷扬减速器润滑剂类型应为工业齿轮油。

1．工业齿轮油的选择原则

工业齿轮油一般分为普通工业齿轮油、中负荷工业齿轮油和重负荷工业齿轮油三类。工业齿轮油的选择原则一是根据齿面接触应力、齿轮状况和使用工况选择工业齿轮油类型，见表1；二是根据齿轮分度圆圆周速度选择齿轮油黏度，见表2，根据查得黏度再去确定齿轮油的牌号。

表1 低速重载齿轮选油表（闭式齿轮）

表2 齿轮油黏度荐用值

2.16T—30M门机起升机构传动示意图及有关参考数据如下：

图1 起升机构传动示意图

1.卷筒

2.联轴器

3.减速器

4.Ⅲ轴

5.Ⅱ轴

6.Ⅰ轴

7. 联轴器 8.变速器 9. 联轴器 10.电机

（1）电动机功率：132KW（JC40%），电动机转速：588r/min

（2）减速器:

级数第一级第二级

齿数Z1 14 18

齿数Z2 85 92

模数m 8 10 (mm)

（3）变速器

档数第一档第二档

齿数Z1 22 32

齿数Z2 41 31

模数m 8 8

传动比 1.864 0.969

3.齿面接触应力σH的计算：

对于二级减速器，因中间Ⅱ轴主动小齿轮工作最为苛刻，以此为计算基准。

（1）齿面接触应力σH的理论计算：

σH=Z E..Zε.Zβ.Z H.[2KT1.(b.d21)-1.(u+1).u-1]1/2（根据吴宗泽主编的《机械零件》选取以下有关参数）式中: Z E----弹性系数，查《机械零件》表7—7得， Z E=188.9(Mpa)1/2

Zε—重合度系数，其计算根据如下：

因第二级主动齿轮齿数Z 1=18，从动齿轮齿数Z 2=92，模数m n=10，节圆直径

d1=184.021mm，齿轮分度圆螺旋角β=120。

所以第二级主动齿轮当量齿数Z V1=Z1.cos-3β=18.cos-3120=19.23

第二级从动齿轮当量齿数Z V2=Z2.cos-3β=92.cos-3120=98.30

查图7—14得εa1=0.702, εa2 =0.782，则斜齿圆柱齿轮端面重合度系数：εa=εa1+εa2=1.484；

斜齿圆柱齿轮轴向重合度系数：Ε

同理，N460重负荷工业齿

Β=0.318ΨD.Z1.TGΒ。式中

轮油也适用于16T---30M门机安装了SEW公司的硬齿面（HRC45以上）减速器。

二、N460号重负荷工业齿轮油在SEW减速器上的使用效果

我公司自2001年2月13日在16T---30M门机10号SEW减速器上应用N460重负荷工业齿轮油，于2002年9月20日取样，共使用6035小时，齿轮油外观透明与新油无显著差别，黏度指标合格，化验含铁量为20ppm，取得了非常良好的使用效果。

三、结束语

通过理论计算与实际应用充分说明，16T—30M门机卷扬减速器选用N460号重负荷工业齿轮油才是合理的，N460号重负荷工业齿轮油能够满足该类型门机卷扬减速器在重载、低速时齿面承载能力的要求。N460号重负荷工业齿轮油在16T—30M门机卷扬减速器上的应用不但延长了齿轮油更换周期，而且更重要的是降低了齿面磨损，减少了减速器修理次数和修理费用，延长其使用寿命，提高16T—30M门机的完好率，为港口船舶正常装卸作业提供了保障。

ψd——齿宽系数，ψd=1.11，εβ=0.318ψd.Z1.tgβ=0.318*1.11*18*.tg120=1.35

总重合度

总重合度εr=εa+εβ=1.484+1.35=2.834，查图7-19，故Zε=0.82

Zβ—螺旋角系数，查图7-35， Zβ=0.99

.Z H---节点区域系数，查图7-36，.Z H=2.45

K—载荷系数,K=K A.K V.Kβ.Kα

K A—使用系数,因变频调速系统在门机上的应用,减少了传动件冲击, 根据表7-6，取

K A=1。

K V—动载系数,根据图7-9,查得, K V=1.0

Kβ—齿向载荷分布系数, 根据图7-12查得, Kβ=1.10

Kα--齿间载荷分配系数,查图7-13, Kα=1.25

因此K=K A.K V.Kβ.Kα=1*1.0*1.10*1.25=1.375

T1--Ⅱ轴主动小齿轮传递扭矩。

T1=9.55*106*(P/n ).i1.i2η1`η2.η3.η4`η5.η6. η7

式中P—电机功率，P=132kw；

n—电机转速，n=588rpm;

i1—变速器变速比，变速器在一档时，i1=41/22。

i2—减速器一级减速比，i=85/14;

η1.η5—联轴器效率,取η1=η5=0.99;

η2.η4---变速器滚动轴承传动效率，取η2 =η4=0.99；

η3---变速器齿轮传动效率，取η3 =0.97；

η6—减速器滚动轴承传动效率，取η6 =0.99；

η7—减速器一级齿轮传动效率，取η7 =0.97

将以上参数代入T1=9.55*106*(P/n ).i1.i2η1`η2.η3.η4`η5.η6. η7式中，

当变速器在一档满负荷时:

T1=9.55*106*132*588-1*41*22-1*85*14-1*0.995*0.972=21589473.4N.mm

d1----小齿轮分度圆直径, d1=m.Z1. cos-1β=10*18* cos-1120=184mm

b---工作齿宽，经实测b=200mm。

u—齿数比，u= Z2/ Z1=92/18=5.11

将有关参数代入σH=Z E.ZεZβ.Z H.[2KT1.(b.d21)-1.(u+1).u-1]1/2中：

变速器在一档满负荷时:σH =1216.5Mpa 。

（2）.齿面接触应力σH的实际近似计算：