齿轮传动的润滑
第二章 齿轮传动装置的润滑ppt课件
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齿轮，是机械设备中极为重要的零件。齿轮 的种类很多，消耗量也很大。加工齿轮要比加工 其他零件困难得多，成本高。因此加强齿轮的润 滑，降低消耗，延长寿命，这是设备润滑工作的 重点之一。
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二 润滑对点蚀的影响
点蚀（表面疲劳磨损）是齿轮磨损一种极为普 通的现象。在齿面超过限度的接触应力反复作用 下，由表层裂纹发展为表面金属脱落，齿面上呈 现麻斑凹坑，小的如针眼，大的如豆粒，这就是 常见的疲劳点蚀。点蚀的起因是多方面的，最主 要的还是接触应力超过了极限。润滑油选用不当 或润滑方式不良，都会引起点蚀。
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三 润滑脂润滑
某些低速重负荷的齿轮，采用润滑脂润滑，实践 证明效果良好，既可减低磨损，又可避免漏油。 目前，在冶金设备中，有部分齿轮箱采用了半流
体状的润滑脂润滑。
四 固体润滑
圆柱齿轮减速器负荷不大，又比较平稳，可以采 用二硫化钼半干膜润滑(即底膜加保膜)。实践证 明：这种润滑方式有良好的效果。对于处理漏油， 这确是一个行之有效的方法。
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这种方法比较简单，适用于速度不高的中小
型齿轮箱。因为油要有一定的速度才能够飞溅， 所以齿轮的圆周速度要大于3m/s。但是速度又不 能太高，速度太高会使油甩离齿面而润滑不良， 同时也会增大搅拌的功率损失。采用油浴润滑的 圆柱齿轮传动，圆周速度一般不超12-15m/s．蜗 杆蜗轮传动的蜗杆圆周速度一般不超过6-10m/s。
Ⅰ—主动齿轮，Ⅱ—被动齿轮
要研究齿轮的润滑状况，首先应分析齿轮的啮合过程。 图2-1是一对渐开线轮齿，I是主动齿轮，Ⅱ是被动齿轮。开 始啮合时(图2—1a)，a点与d点接触，b点和e点均是节圆上 的一点，当转到(图2-1b)位置时，b点和e点相接触，在离开 的一瞬间(如图2-1c的位置)，c点和f点相接触。根据齿面的 形状，我们知道，ab＜de，ef＜bc。
齿轮传动的润滑方法
齿轮传动的润滑方法
齿轮传动的润滑方法有三种：干式润滑、半干式润滑和湿式润滑。
1.干式润滑。
干式润滑是指不加润滑剂，齿轮直接在空气中运转。
一般适用于速度
较高、载荷较小、噪声要求较高的场合，如精密仪器、电动机等。
但是，
由于齿轮在高速运转时容易产生静电，所以干式润滑也容易引起火灾和爆
炸等安全隐患。
2.半干式润滑。
在半干式润滑方法中，齿轮的轴承轴承和齿轮轮齿上涂上一定量的润
滑剂，使其在运行时可以保持一定的润滑状态。
这种润滑方式适合于载荷
较大的中速齿轮传动，如输送机、压缩机等。
3.湿式润滑。
湿式润滑是指将润滑剂直接供给到齿轮之间的传动液道中，利用润滑
剂油膜，减少齿面的磨损和热度，通常润滑油或润滑脂都是常用的润滑剂。
湿式润滑具有润滑效果好、使用寿命长、环保等优点，适用于大型重载机
械和工业生产设备。
同时，也需要注意换油和维护等问题，以保证齿轮传
动的正常运行。
齿轮传动的润滑
齿轮是汽车、摩托车、工程机械等机械制造行业重要的根底传动元件，在工业开展的历史长河中发挥了十分重要的作用。
他与皮带、摩擦、液压等机械传动相比，具有功率范围大、传动效率高、传动比准确、使用寿命长、平安可靠等特点，因此它已成为许多机械产品中不可缺少的传动部件。
齿轮的润滑成为齿轮传动中的重要问题，润滑不仅可以减少摩擦、减轻磨损、还可以起到冷却、防锈、降低噪声、改善齿轮的工作状况，延长齿轮的使用寿命等作用。
所以，齿轮的润滑技术一直是各国学术界和企业界关注和研究的热点所在。
工业齿轮润滑油种类的选择见下表。
工业齿轮润滑油种类的选择条件推荐使用的工业齿轮润滑油齿面接触应力(N/mm )齿轮状况使用工况低载荷v 350 —般齿轮传动抗氧防锈工业齿轮油350〜5001 调质处理、啮合精度等于8级I 每级齿数比i v 8l 最大滑动速度与分度圆圆周速度之比vg/v vI 变位系数x仁x2—般齿轮传动抗氧防锈工业齿轮油变位系数x1 v或〉x2有冲击的齿轮传动中载荷工业齿轮油中载荷500〜7501 调质处理、啮合精度等于或高于8级I Vg/v > 矿井提升机、露天采掘机、水泥磨、化工机械、水利电力机械、冶金矿产机械、船舶海港机械等的齿轮传动中载荷工业齿轮油750~1100渗碳淬火，外表淬火和热处理硬度58-62HRC重载荷> 1100冶金轧钢、井下采掘、高温有冲击、含水部位的齿轮传动等重载荷工业齿轮油一、闭式齿轮传动润滑的特点和作用1. 齿轮润滑的特点1) 与滑动轴承相比，多数齿轮的齿廓曲率半径小，一般为几十毫米，因此形成油楔的条件差。
2) 齿轮的轮面接触应力非常高，一些重载机械如水泥磨机、起重机、卷扬机和轧钢机减速器齿轮齿面接触应力可达400〜1000MPa。
3) 齿面间既有滚动又有滑动，而且滑动的方向和速度变化急剧。
4) 润滑是连续性的，每次啮合都需重新形成油膜，形成油膜的条件较差。
2. 齿轮传动的润滑方式闭式齿轮传动的润滑方式有浸油润滑和喷油润滑两种，一般根据齿轮的圆周速度确定采用那种方式。
齿轮的润滑
第十五节齿轮传动的润滑
一、齿轮油浴润滑的油面高度。
油润滑必须经常检查，使油面保持在规定的范围内，油面高度见表一
二、齿轮箱的极限温度
表一
三、齿轮润滑油质的选择
参见表一、表一、表一、表一、表一、表一、表一、表一。
表一润滑油种类选择推荐表
表一直斜齿轮、锥齿轮的推荐粘度雷氏秒（°）
表一根据工作条件推荐粘度
表一开式齿轮传动的润滑油粘度
闭式工业齿轮润滑用油表（供参考）
闭式工业齿轮润滑用油表
表1—33渐开线齿轮减速器（连续运行）润滑选用表
表注：
（1）多极减速机可按各级速度的平均值选用；或者按最重要一级速度选用。
（2）当一对齿轮齿面硬度不同时，可按最低硬度选用。
（3）对于具有冲击负荷的齿轮副，可选用比按表查得牌号高一档的油，圆弧齿轮减速机可选用比按表查得的高一档的油，如果有冲击负荷时，可提高两档选用。
所有齿轮传动用油（蜗轮、双曲线齿轮除外）的推荐粘度，厘施（5°C）
表
表注：（1）在高—中负荷用极压齿轮油时，粘度是极压齿轮油的粘度。
（2）3600转/分或圆周速度为20米/秒以上，根据条件采用再高一等或低
（3）运转中如果温度超过5°C以上，要用的粘度。
机械设备中齿轮传动的润滑研究
带走 ， 低机 箱温 度 ， 样可 以减 少零 件 变形 降 这
着在 零件 的表面 能 够防 止 金属 的 腐蚀 作 用 。
过程 的 质量 控制 ， 选择 合理 的润 滑辅 助产 品 ，
运行 。
保 由于机械 设备 传 动都是 通 过相 互之 间的 的可 能 ， 保护机械 设备 。 ） 滑油性 能较好 ， （润 ５ 附 定时 对机械设 备更换润 滑油 ， 证设备 的高效 摩擦来传递 力的 ， 这样长 时间的摩 擦会导 致摩 设 备零件融合 产生故 障 ， 有些零件 由于热 胀冷 缩 变形 较大 ， 会影 响齿轮 传 动的精 度 。 这样 很
起到减 小 摩擦 ， 受负荷 ， 承 延长设 备使 用 时 间 润 滑的形 成。 再次 ， 机械 的使用过程 中 ， 在 要随 的 目的 。 实际 工作中我们 会用到减 速机进 行 在
润滑 ， 下面 介绍 一下 减速 机的润 滑作 用 ：１减 （） 齿轮 的使用 寿命 。２促进 传动面表面 油膜 的形 （）
齿轮传动轴承等传动装置中它们在工作过程中始终保持着相对运动状态如果设计不合理零件的咬合度不高或者制造材料低劣如果润滑效果好的话可能一时间问题还不能显现得出来因为好的润滑效果能够减轻机械磨损和零件的承受力但是如果润滑效果不好的话
工 程 技 术
ＳＥ Ｅ ＥＨ ＬＧ ｄ Ｎ ＆ＴＣ ＯＯＹ Ｃ Ｎ
机 械 设 备 中齿 轮 传 动 的润 滑研 究
１ ２ 动幅度大 ， ．振 噪音大 ， 环境 的影 响也大 对于
机 械设备 的噪 音污染 是比较 常见的 问题 ，
少相对 运动 表面 的磨 损 ， 提高 机械 效率 ， 长 把 机械 设 备的产 品检 验关 和润 滑油 的 质量检 延
齿轮传动日常维护的内容
齿轮传动日常维护的内容
齿轮传动是机械设备中常用的传动方式之一，其日常维护内容主要包括以下几个方面：
1. 清洁：定期清除齿轮传动系统表面的灰尘、油污和杂物，确保齿轮运转时的顺畅性。
2. 润滑：齿轮传动需要定期添加润滑剂，以减少齿轮之间的摩擦和磨损。
根据设备的使用频率和工作环境，选择合适的润滑剂进行润滑，同时注意及时更换润滑剂。
3. 检查：定期检查齿轮传动系统的工作状态，包括齿轮的磨损情况、啮合间隙是否过大或过小、轴承的润滑是否充足等。
如有发现异常情况，及时进行维修或更换。
4. 锁紧：齿轮传动系统的螺栓、螺母等连接件需要进行定期检查和锁紧，确保传动系统的稳定性。
5. 防腐蚀：对于暴露在潮湿、腐蚀性环境中的齿轮传动系统，需要采取相应的防腐措施，如涂抹防腐脂、使用防腐喷漆等。
6. 异常处理：如发现齿轮传动系统存在噪音、震动、温升等异常情况，应及时停机排除故障，防止损坏设备或影响正常工作。
综上所述，齿轮传动日常维护的内容主要包括清洁、润滑、检查、锁紧、防腐蚀和异常处理等，通过有效的维护可延长齿轮传动系统的使用寿命，保证设备的正常运行。
第四关于齿轮传动的润滑设计75-142页
齿轮油的极压性能。
只能将各种试验结果综合考虑，才能得到较全面的评定。
因此目前我国新研制和投产的工业齿轮油除了要通过各种实验室模拟台架评定外，还必须进行工业应用的实机考核使用试验。
引进或研制一种标准的工业齿轮油全尺寸评定台架，以代替工业应用的实机考核试验，是一种可行的方法，也是以后我们需要考虑解决的问题。
工业齿轮油用途广泛，使用量大，品种多，目前现有的实验室模拟台架试验方法与实际使用性能的关系尚待进一步研究解决。
目前国外工业齿轮油的台架试验方法和实际使用性能的关系也尚未解决。
美国正以美国钢铁公司（USS）为中心进行试验方法的改进工作。
工业齿轮油一般由于使用情况复杂，难于如车辆齿轮油那样制订出明确的规格和试验方法。
但美国已制订出工业齿轮油试验室规定性能指标的简单规格和试验方法。
而日本的工业齿轮油规格和试验方法的研究工作比欧美较晚。
这是由于其使用性能中最重要的极压性能的评价仍停留在一般的梯姆肯试验，而且和使用性能的关系及准确度（特别是重要性）不理想，台架评定试验存在的问题尚未解决。
4．5．4．3 车辆齿轮润滑油的台架评定试验车辆齿轮油承载能力的评定虽有一些实验室的简便方法，但最后必须采用汽车后桥传动装置在试验台上评定。
目前我国尚未建立自己的统一的试验方法，几个主要的汽车制造厂均以自己生产的后桥驱动装置来评定车辆齿轮油。
如第一汽车制造厂的CA140高扭矩试验台架，第二汽车制造厂的EQ240高扭矩试验台架，北京汽车制造厂的BJ212高速台架试验及上海汽车制造厂的SH760高速台架试验。
表4-33为我国常用的几种车辆齿轮油台架试验的规格。
为了使我国车辆齿轮油达到国际水平，目前我国已引进了国际上使用较广泛的评定重负荷车辆齿轮油的CRC-L-33、CRC-L-37、CRC-L-42和CRC-L-60四种全尺寸台架试验。
并已制订出了相应的车辆齿轮油台架评定试验方法标准。
分别是SH/T0517-92“车辆齿轮油锈蚀评定法”（相当于CRC-L-33）；SH/T0518-92“车辆齿轮油承载能力评定法”（相当于CRC-L-37）；SH/T0519-92“车辆齿轮油抗擦伤性能评定法”（相当于CRC-L-42）；SH/T0520-92“车辆齿轮油热氧化安定性评定法”（相当于CRC-L-60）。
齿轮传动装置的润滑与密封设计实验注意事项
齿轮传动装置的润滑与密封设计实验注意事项
1.实验前的准备：
-确保实验室设备完好并满足要求，如润滑与密封测试台、齿轮、润
滑剂等；
-根据实验设计，选择合适的润滑剂和密封材料。
2.实验参数的选择：
-润滑剂的类型和品牌，要考虑到齿轮传动的工作条件，如负载、转速、温度等；
-密封材料的选择要考虑到润滑剂的性质以及所需的密封效果。
3.实验装置的组装：
-确保齿轮传动装置的组装准确无误，齿轮之间的啮合间隙要符合设
计要求；
-确保密封装置的安装正确，没有漏洞或缺陷。
4.实验时的注意事项：
-实验中要保持润滑剂的稳定性和一致性，不得添加其它物质或混合
使用不同类型的润滑剂；
-实验时要注意润滑剂的用量，不能过多或过少；
-对于不同的润滑剂和密封材料，应做对照实验以检验其性能和效果；
-实验应记录润滑剂温度、密封材料温度及润滑剂的流动情况等数据。
5.实验结果的分析：
-对于润滑效果的评估，可以考虑使用温度升高、振动减小、噪音降低等指标；
-对于密封效果的评估，可以通过泄漏量、泄漏速率等指标来衡量。
6.结果的验证和改进：
-实验结果应与理论计算相对比，确保实验结果的准确性；
-根据实验结果，对润滑剂和密封材料进行选择和改进，以达到更好的润滑和密封效果。
7.安全措施：
-实验过程中要注意安全，保持实验室的整洁、通风，防止火灾、泄漏等危险；。
齿轮传动的润滑方法
齿轮传动的润滑方法齿轮传动是一种广泛应用于机械驱动系统中的结构。
它具有良好的传动效率、低噪声和小尺寸等优点，但传动的润滑状况决定了其操作的可靠性和使用寿命。
合理的润滑方法是齿轮传动可靠性和高效性的保证。
一、齿轮润滑材料润滑材料可以根据温度、压力、载荷、摩擦系数、效率等要求进行选择。
一般来说，油脂润滑是最常用的，而油脂也可以根据不同的润滑对象区分新鲜油脂、防锈油脂和合成油脂。
新鲜油脂，也称普通润滑油。
它具有质量良好、成本低、润滑性能优异等优点，广泛应用于供压力较小的齿轮传动中。
防锈油脂，也称磷化油脂或脂肪族油脂。
它具有防止锈蚀、耐疲劳、耐高温和耐水等特性，适用于抗静电、防潮湿和介质有污染的条件。
合成油脂，又称改性润滑油，它的性能比脂肪族油脂更好，可以把机械效率提高、减少能耗和维护成本，用于一些气候恶劣、动作较快或载荷较大的齿轮传动系统中。
二、齿轮润滑的要素齿轮传动的润滑不仅要考虑润滑材料，还要考虑润滑要素。
（1）润滑温度。
润滑油的温度过低会影响油膜的形成；过高则极易引起油膜和油层的泡沫化，影响润滑性能。
（2）润滑压力。
润滑压力过低会影响油膜的形成，导致摩擦片的磨损耗能加剧或接触面脱落。
（3）润滑速度。
润滑速度过低会影响润滑效果，过高则会加速齿轮磨损。
因此，润滑速度和轴承转速之间应有一定的比例关系。
（4）润滑间隙。
润滑间隙过大或过小都会影响润滑效果。
一般来说，润滑间隙应根据油膜厚度来调整，一般情况下，油膜厚度约为1μm，具体尺寸参数以实际情况为准。
（5）润滑油量。
润滑油的量也很重要，它的数量不应过少、也不应过多，以免影响润滑效果。
三、齿轮润滑的方法（1）润滑面涂油。
润滑面涂油既可以用手刷的方法涂油，也可以用喷油的方法涂油。
涂油时应注意均匀、充分，以保证齿轮传动的正常润滑。
（2）自循环润滑。
自循环润滑是通过油源、油口、润滑手段（柱塞泵、螺杆泵、单向阀等）和油管系统实现齿轮传动连续润滑的方法。
（3）密封润滑。
齿轮的润滑状态
齿轮的润滑状态
近百年以来，许多学者研究用油膜比厚来区分润滑状态，得到图1所示的润滑状态图。
在有润滑剂润滑的条件下，根据图1，齿轮传动具有以下三种润滑状态。
（1）边界润滑
当λ＜1，齿轮传动处于边界润滑状态，齿轮齿面有表面粗糙峰相接触的情况发生。
在边界润滑状态下，润滑油的黏度不起作用，靠添加剂与齿面形成的物理吸附膜或化学反应膜来保护齿面。
（2）混合润滑
当1＜λ＜3，齿轮传动处于混合润滑状态。
在混合润滑状态下，摩擦力由粗糙峰和润滑油内部的摩擦力两部分构成，齿面负荷由油膜和齿面粗糙峰共同承担。
润滑油中需要少量的极压添加剂。
（3）全膜润滑
当λ＞3，齿轮传动处于全膜润膜状态（弹流润滑、液体动压润滑）。
在全膜润滑状态下，润滑油膜的厚度远远大于表面粗糙度，两运动表面完全被连续的油膜所隔开。
因此润滑剂的黏度起主导作用，不需要添加剂。
当计入齿轮的弹性变形时，全膜齿轮润滑状态即成为弹性流体动力润滑，其理论分析是英国著名学者D.Downson完成的。
该理论考虑了物体的弹性变形和润滑油在高压下黏度的变化，先用计算机获得了数值解，进而导出了如下的经验公式。
开式齿轮传动的润滑
1、开式齿轮传动润滑的特点和对其润滑剂性能的要求开式齿轮传动中易落入尘、屑等外部介质而造成润滑油污染，齿轮易于产生磨料磨损。
当对开式齿轮给以覆盖时，在相同的工作条件下，开式齿轮的润滑要求与闭式齿轮相同。
开式齿轮传动通常使用高黏度油、沥青质润滑剂或润滑脂，并在较低的速度下能工作得较为有效。
开式齿轮油有三个档次的分类，即抗氧防锈开式齿轮油、极压型开式齿轮油及溶剂稀释型开式齿轮油,见表1。
在选择开式齿轮传动润滑油时，应考虑下列因素：①封闭程度；②圆周速度；③齿轮直径尺寸；④环境；⑤润滑油的使用方法；⑥齿轮的可接近性。
除了在某些场合下润滑油可以循环回流以外，一般应设置油池。
开式齿轮传动的润滑方法一般是全损耗型的，而任何全损耗型润滑系统最终在其齿轮表面只有薄层覆盖膜，它们常处在边界润滑条件下，因为当新油或脂补充到齿面时，由于齿面压力作用而挤出，加上齿轮回转时离心力等的综合作用，只能在齿面上留下一层薄油膜，再加上考虑齿轮磨合作用，因此润滑油必须具备高黏度或高稠度和较强的黏附性，以确保有一层连续的油膜保持在齿轮表面上。
开式齿轮暴露在变化的环境条件中，如北方运河水闸的开式齿轮在冬季工作在0℃以下的环境中，造纸机干燥机滚筒的开式齿轮系统工作在高湿度和60℃以上的环境温度中，水泥窑转筒环形齿轮工作在热、雨和灰尘环境条件下，而在自动化生产工厂中，对于大型机械压力机中的大型开式齿轮，其环境虽然不是苛刻的因素，但如果齿轮上的润滑剂被抛离的话，那么损坏齿轮的危险照样存在。
开式齿轮传动润滑油的最通用类型是一种像焦油沥青那样具有黑色、胶黏的极重石油残渣材料。
这种材料对齿轮起保护作用，要使用它们，必须加热软化，现在一般是通过添加一种溶剂，使它们变成一种液体，这种溶剂是一种挥发性无毒氯化烃，使用时直接涂上或喷上，当其溶剂挥发后，就会有一层塑性的类似橡胶膜的物质覆盖在齿面上，可达到阻止磨损、灰尘和水的损害，最终达到保护齿轮的目的。
某些类型的开式齿轮润滑剂加入极压抗磨添加剂，与大气接触后，就会有点干并牢固地附着在齿轮表面，从而阻止灰尘的沉积和水的侵蚀。
齿轮传动的润滑资料
一、概述
运动副之中存在摩擦，从有齿轮传动的时候起，古人就知道用动物脂肪来解决 这个问题。但是在一个相当长的历史时期，摩擦、磨损和润滑的问题还没有系统化， 科学化。人们在设计齿轮传动的时候，往往不考虑润滑油。而是在使用齿轮的时候 才从维护设备的角度出发，选择润滑剂来润滑齿轮。因此，这种选油带有很大的盲 目性。选错油、用错油的例子屡见不鲜。一直到了20世纪60年代，摩擦、磨损和润 滑归纳、提升成为一门新兴的学科——摩擦学。从摩擦学的观点来看，润滑剂也是 一种零件，相对于一般机械零件来说，它是柔性的。因此，进行齿轮传动设计的时 候，就应该包括对齿轮润滑剂的设计。这是一种新的观点，是齿轮传动设计的创新。 随着齿轮装置朝着大功率、高性能、小体积的方向发展，导致齿面负荷增大，散热 空间减小。为了使齿轮装置达到预期的设计性能，延长寿命，齿轮的润滑就显得更 加重要。
2008年全国齿轮传动润滑技术培训及研讨会资料
齿轮传动的润滑
郑州大学 吴晓铃
齿轮行业生产力促进中心 全国齿轮行业技术情报总网
二OO八年六月
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
齿轮传动的润滑
主要代号
b——齿宽，mm d1——小齿轮分度圆直径，mm dw1——小齿轮节圆直径，mm hmin——最小油膜厚度，m n1——小齿轮转速，r/min ——节圆线速度；卷吸速度，m/s g——齿面滑动速度，m/s u——齿数比，u=z2/z1 w——单位齿宽上的载荷，N/mm E′——综合弹性模量，N/mm2 Ft——端面分度圆上的名义切向力，N K——齿面接触负荷系数，MPa KA——使用系数 KH——接触强度计算的齿间载荷分配系数 KH——接触强度计算的齿向载荷分布系数 KV——动载系数
润滑技术在齿轮传动中的应用分析
油膜厚 度 与 油 品 本 身 的性 质 、 轮 的几 何 形 齿 状、 荷、 度、 负 速 材料 、 工作 条件 等有关 ， 油膜 比厚 越
大 ， 滑剂分 离两个 齿面 的趋 势就越 强 。 由油膜 比 润 厚来研 究 区分 润滑状 态 ， 以得 到 图 １ 示 的润 滑 可 所
１ ０一 ／ｒ ．ｎ。 ｔ
力两部 分 构成 齿面 负荷 由齿 面粗 糙 峰 共 同承 担 ， 所 以润 滑油 中需要 添 加适 量 的极压抗 磨 添加剂 。
２． 全 膜流体 动 压润 滑状 态 ３
当 ＞３时 ， 轮 传 动处 于全全模 状 态 下 润 滑 油 膜 的厚 度 远 远 见 ）在
合位 置而异 ， 齿轮 的润滑 状态会 随时 间的改 变 而改
变。
齿轮 传动有 着悠久 的历 史 ， 古 时候 我 国指南 从 车上 的齿轮 到 如今 现代 化 大 型 钢铁 设 备 上 的齿 轮 和航 天飞行 器上 的高速齿 轮 等 ， 着近 代工 业 不断 随
的发 展 ， 速机 齿 轮 传 动种 类不 断 增 加 ， 能不 断 减 性
速机齿 轮传 动 的 润滑 成 为 齿 轮传 动 的关 键技 术 之
’
２ 齿 轮传 动润滑是 断续性 的 ， 次 啮合都 需要 ） 每
重新 建 立油 膜 ， 成 油膜 的条 件较 轴 承相 差 很远 ， 形 与滑 动 轴 承 相 比较 ， 开 线 齿 轮 的诱 导 曲率 半 径 渐
小， 因此形 成油楔 条件 差 。
选 用齿轮 润滑 油方法 。 关键 词 ： 减速 机 ； 齿轮 传 动 ； 润滑
Ｕ 日 舌 ｌ ｊ
１ ２ 齿轮 润滑的特 点 ．
１一对 齿 轮 的传 动 是 通 过 一对 一 的 齿 面 啮合 ）
齿轮传动的润滑和冷却
齿轮传动的润滑和冷却1. 引言齿轮传动是一种常见的机械传动方式，广泛应用于各行各业。
在齿轮传动过程中，润滑和冷却是非常重要的因素，对传动效率和寿命的影响不可忽视。
本文将重点介绍齿轮传动的润滑和冷却机制，以及常用的润滑和冷却方法。
2. 齿轮润滑齿轮传动中的润滑主要目的是减少运动件的磨损和摩擦，提高传动效率。
常见的齿轮润滑方式有以下几种：2.1. 润滑油润滑油是最常见的齿轮润滑介质。
润滑油根据其黏度可以分为不同级别，根据工作条件和要求选用合适的润滑油是必要的。
润滑油可以形成润滑膜，降低齿轮表面的摩擦和磨损，从而提高传动效率和使用寿命。
2.2. 固体润滑剂固体润滑剂常用于高温或特殊工况下的齿轮润滑。
常见的固体润滑剂有石墨、二硫化钼等。
固体润滑剂可以填充齿轮间隙，减少金属表面的直接接触，有效降低摩擦系数和磨损。
2.3. 润滑脂润滑脂是一种黏稠的润滑介质，常用于密封和低速运动的齿轮传动。
润滑脂具有较高的黏附性和抗冲击性，可以在运动过程中形成一层持久的润滑膜，保持齿轮的良好润滑状态。
3. 齿轮冷却齿轮传动的高速运动过程中会产生大量的摩擦热量，如果不能及时散热，会导致齿轮温度过高，影响传动效率和寿命。
因此，齿轮传动中的冷却是非常重要的。
3.1. 冷却油冷却油是常用的齿轮冷却介质。
通过循环泵将冷却油引入齿轮箱内部，通过传热和对流散热的方式将热量带走。
冷却油要保持清洁和良好的循环，以确保散热效果。
3.2. 水冷却在某些高速高温情况下，常用水冷却方式来散热。
通过将冷却水引入齿轮传动部分，利用水的高传热能力，将齿轮的热量带走。
水冷却具有高效快速的特点，但需要注意防止水腐蚀和泄漏等问题。
3.3. 风冷却风冷却是将齿轮传动部分暴露在气流中，通过气流的对流散热来降低温度。
风冷却适用于一些小型齿轮传动或受限空间中的冷却需求。
4. 结论齿轮传动的润滑和冷却对于传动效率和寿命有着重要的影响。
合理选择润滑方式和冷却方法，可以有效地减少齿轮的磨损和摩擦，延长使用寿命。
齿轮传动润滑的特点和作用
齿轮传动润滑的特点和作用一、齿轮润滑的特点1）与滑动轴承相比较，渐开线齿轮的诱导曲率半径小，因此形成油楔条件差。
2）齿轮的接触应力非常高，一些重载机械（如轧钢机、水泥磨机、卷扬机、起重机）的减速器齿轮接触应力可达500～1400MPa。
3）齿轮传动中同时存在着滚动和滑动，滑动量和滚动量的大小因啮合位置而异，因此齿轮的润滑状态会随时间的改变而改变。
4）齿轮润滑是断续性的，每次啮合都需要重新建立油膜，条件较轴承相差很远。
5）齿轮的材料性质，尤其是齿面表面形貌、表面粗糙度和硬度等对齿轮的润滑状态有很大影响。
6）齿轮圆周速度范围大，一般为0.1～200m/s，转速可从低于1r/min 到20000r/min 以上。
齿轮的圆周速度和转速对齿轮的润滑方式有较大影响。
二、齿轮润滑剂的作用齿轮润滑剂的作用有以下几方面：1）降低摩擦。
两齿面被润滑剂隔开，避免了金属与金属间的直接接触，使干摩擦变为了流体摩擦；或者由于在齿面上形成物理、化学吸附膜或化学反应膜，降低了摩擦，避免了齿轮点蚀和胶合的发生。
2）减少磨损。
可减少齿面磨损及划伤。
3）散热。
润滑油可以带走热量，起冷却作用。
4）降低齿轮的振动、冲击和噪声。
5）排除齿面上的污物。
6）润滑剂可改善抗胶合性，防止齿面胶合及点蚀。
对齿轮润滑剂所要求的特性在前面文章中已讨论过，此处只着重讨论齿轮油的配伍性。
所谓配伍性是指齿轮油的基础油与不同品种、含量的添加剂掺和时的最佳组合，此种组合的复合效果最好，不产生相互间的对抗作用。
配伍性好的齿轮油可发挥各种添加剂的复合相加作用，而不会在使用中产生过量胶泥和沉淀。
齿轮传动的润滑剂选用
齿轮传动的润滑剂选用齿轮传动是机械设备中最主要的一种传动方式，应用极广。
现代设备朝着高载荷的方向发展，对齿轮的承载能力和使用条件提出了更为苛刻的要求。
要想充分发挥齿轮的承载能力，减少齿轮失效，延长其使用寿命，提高传动效率，润滑则是非常重要的环节，而油品的选择更是关键。
（1）齿轮润滑的特点齿轮传动的啮合摩擦过程相对于滑动与滚动轴承来说，均有显著的不同，因而对润滑的要求也有其特殊性。
1）齿轮在啮合过程中，啮合面（摩擦面）既有滚动又有滑动，且都承受主要载荷，不像滚动轴承那样，主要是滚动承载，滑动轴承则全是滑动承载。
2）齿轮副在不同的齿高点、不同的齿面曲线，其滚、滑动情况是不同的，因而形成动压润滑的难易程度也不同，且摩擦面的当量曲率半径小，油楔条件较差，而齿面间的滑动方向与滑速在啮合过程中急剧变化，极易引起磨损、擦伤和胶合。
3）齿面接触压力（赫兹力）非常高，可达1000~3000MPa，比一般滑动轴承高10-100倍，所以单靠提高油的粘度等已经不能解决问题。
4）齿面的加工精度一般不高，且润滑又是不稳定的、间歇性的，每次啮合都需要重新建立承压油膜，这些均较易引起磨损、擦伤和咬合。
5）不同齿轮类型与齿面曲线，其形成动压油膜的难易程度也不同，因而要求的润滑油品也就有区别。
渐开线直齿圆柱与圆锥齿形成油膜；渐开线斜齿的圆柱与圆锥齿轮的滑动方向也接近于垂直，且沿齿宽方向还有速度较大的滚动，故也较易形成油膜；圆弧齿轮是斜齿，啮合的瞬间接触弧较小，特别是接触点的滑动方向与接触方向一致，故不利于形成油膜，但沿轴向有高速滚动，且接触点的当量曲率半径较大，可以提高润滑效果，这一利一弊的结果是其对润滑油品的性能要求要高于渐开线齿轮，并要更加注意和充分考虑其抗磨能力；双曲线齿轮的滑动比较严重，既有沿齿高方向的滑动，也有沿齿宽方向的滑动，尤其是后者对油膜的形成非常不利，另外，其接触压力较大，故润滑条件要求较苛刻，要选用具有高抗磨性能的油品才能满足；蜗杆蜗轮传动基本上是没动接触，尤其蜗杆圆周速度方向即滑速方向，几乎与接触线平行，故形成油膜的条件最差，因而对油品的抗磨要求较高，但圆弧面蜗杆蜗轮齿面的接触线与蜗杆圆周速度方向的夹角很大，甚至垂直，且齿面的整个高度都相接触，因而就较易形成油膜。
齿轮传动的润滑
润滑油黏度 △
润 润滑性质 △
△
滑
润滑方式及 润滑油供油量
△
注：△表示有影响。
△
△△ △
△
△△ △
△
△△ △
△△ △△
△
②从润滑角度防止齿轮失效的对策，见表2。
失效形式
表 2 从润滑角度防止齿轮失效的对策
对策
点蚀
提高润滑油黏度或采用含有极压添加剂的中负荷工业齿轮油
剥落
选用含极压添加剂的中、重负荷工业齿轮油，提高润滑油的黏度
齿轮失效形式
表 3 润滑对齿轮传动失效的影响
磨 腐蚀性 擦伤与 点 剥 齿体 峰谷 起 断 滚轧与
损
磨损
胶合 蚀 落 塑变 塑变 邹 齿
锤击
润滑油黏度 △
润
润滑性质
△
△
滑 润滑方式及 润滑油供油量
△
△
△△ △
△△
△
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
△△ △
△△
△
△△ △
△
注：△—表示有影响。
从 润 滑 角 度 防 止 齿 轮 失 效 的 对 策 见 表 4。
润滑剂不但能降低摩擦，提高传动效率，还具有减振、降噪、散热的作用。润 滑油是齿轮传动装置的血液。因此，如何进行润滑设计，怎样正确合理地选用润滑 剂是本章的主要内容。
1.1 齿轮润滑的特点及润滑剂的作用 1.1.1 齿轮润滑的特点
一对齿轮的运动是通过一对一对的齿面啮合运动来完成的，一对啮合齿面的相 对运动又包含滚动和滑动，对于传递动力的齿轮，要研究齿轮的受力和变形，需要 应用力学知识，齿轮两齿面之间有润滑油，又涉及流体力学的知识，如果研究润滑 剂与齿轮表面相互作用生成的表面膜，需要物理、化学方面知识。因此，在有润滑 剂的条件下，要真实全面的反映齿轮传动的运动学和动力学问题都必须考虑润滑剂 的存在。计入润滑剂的齿轮设计，是更加全面和完善的齿轮设计。
机械设计基础-10. 10齿轮传动的润滑
第十一节齿轮传动的润滑一、齿轮传动润滑的目的齿轮传动时，相啮合的齿面间有相对滑动，因此就会产生摩擦和磨损，增加动力消耗，降低传动效率。
对齿轮传动进行润滑，就是为了避免金属直接接触，减少摩擦磨损，同时还可以起到散热和防锈蚀的目的。
二、齿轮传动的润滑方式开式及半开式齿轮传动或速度较低的闭式齿轮传动，通常采用人工周期性加油润滑。
通用的闭式齿轮传动，常采用浸油润滑和喷油润滑。
当齿轮的圆周速度v<12m/s时，常将大齿轮的轮齿进入油池中进行浸油润滑。
齿轮浸入油中的深度可视齿轮的圆周速度大小而定，对圆柱齿轮通常不宜超过一个齿高，但一般亦不应小于10mm；对圆锥齿轮应浸入全齿宽，至少应浸入齿宽的一半。
在多级齿轮传动中，可借带油轮将油带到未进入油池内的齿轮的齿面上。
当齿轮的圆周速度v>12m/s时，应采用喷油润滑，即由油泵或中心油站以一定的压力供油，借喷嘴将润滑油喷到轮齿的啮合面上。
当v≤25m/s，喷嘴位于轮齿啮入边或啮出边均可；当v>25m/s时，喷嘴应位于轮齿啮出的一边，以便借润滑油及时冷却刚啮合过的轮齿，同时亦对轮齿进行润滑。
润滑剂的选择：齿轮传动常用的润滑剂为润滑油或润滑脂。
选用时，应根据齿轮的工作情况（转速高低、载荷大小、环境温度等），选择润滑剂的粘度、牌号。
作业1．常见的齿轮失效有哪些形式？2. 齿轮强度设计准则是根据什么确定的？有哪些准则？3. 通常软齿面与硬齿面的硬度界限是如何划分的?4. 在进行齿轮强度计算时，为什么要引入载荷系数K?载荷系数K由哪几部分组成?5. 为什么齿面点蚀一般首先发生在靠近节线的齿根面上? 为什么?6. P233 题10-57：P234 题10-68：两级斜齿圆柱齿轮减速器，其布置方式如图，问：1）低速级斜齿轮的螺旋方向如何选才能使中间轴Ⅱ上两齿轮所受的轴向力方向相反？（在图上画出）2）低速级小齿轮β2应取多大值，才能使中间轴Ⅱ上轴向力相互抵消？9：P233 题10-110：图示为直齿锥齿轮一斜齿圆柱齿轮减速器，齿轮1主动，转向如图示。
齿轮传动-齿轮结构与润滑.
圆锥齿轮结构：
锥齿轮轴：当锥齿轮的小端根圆到键槽根部的距离 小于1.6mm时，需将齿轮和轴做成一体。
圆锥齿轮结构：
实心式锥齿轮：当锥齿轮的小端根圆到键槽根部的 距离大于1.6mm时，应将齿轮与轴分开制造，采用 实心式结构。
圆锥齿轮结构：
腹板式锥齿轮：当小端齿顶圆直径大于200mm时，常 做成腹板式锥齿轮结构。
谢谢！
圆柱齿轮结构：
实心式齿轮：当齿顶圆直径小于200mm时，若齿根圆 直径到键槽底部径向距离大于2.5m时，做成实心 式结构的齿轮。
圆柱齿轮结构：
腹板式齿轮：当齿顶圆直径大于200mm小于500mm时 ，为了减轻质量和节约材料，常做成腹板式结构 。
圆柱齿轮结构：
轮辐式齿轮：当齿顶圆直径大于500mm时，一般做成 轮辐式齿轮结构。（铸造)
蜗轮蜗杆结构：
蜗杆结构：通常情况下，蜗杆与轴做成一体，称为 蜗杆轴。
蜗轮蜗杆结构：
蜗轮结构: 1)整体式：铸铁蜗轮或分度圆直径小于100mm的青铜 蜗轮。
蜗轮蜗杆结构：
蜗轮结构：
2）轮箍式：青铜 齿圈和铸铁轮心 。
蜗轮蜗杆结构：
蜗轮结构：
3）螺栓连接式：当蜗轮分度圆直径大于400mm时，采 用螺栓连接式。（铰制孔螺栓连接）
项目二：认识齿轮传动
任务三：了解齿轮结构、齿轮的润滑
知识目标：
1、了解圆柱齿轮结构、锥齿轮结构、蜗轮蜗杆结构； 2、了解齿轮传动、蜗杆传动的润滑；
能力目标：
能够正确地选择齿轮传动、蜗杆传动的润滑方式；
素质目标：
培养同学们分析问题的能力；
任务导入：
圆柱齿轮结构：
齿轮轴：直径较小的钢质齿轮，当齿根圆直径与轴径 接近时，齿根圆到键槽底部的径向距离小于2.5m时， 可以将齿轮与轴做成一体，称为齿轮轴。
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齿轮传动的润滑
齿轮传动时，相啮合的齿面间有相对滑动，因此就要发生摩擦和磨损，增加动力消耗，降低传动效率，特别是高速传动，就更需要考虑齿轮的润滑。
轮齿啮合面间加注润滑剂，可以避免金属直接接触，减少摩擦损失，还可以散热及防锈蚀。
因此，对齿轮传动进行适当的润滑，可以大为改善齿轮的工作状况，且保持运转正常及预期的寿命。
（一）齿轮传动的润滑方式
开式及半开式齿轮传动，或速度较低的闭式齿轮传动，通常用人工周期性加油润滑，所用润滑剂为润滑油或润滑脂。
通用的闭式齿轮传动，其润滑方法根据齿轮的圆周大小而定。
当齿轮的圆周速度v<12m/s时，常将大齿轮的轮齿进入油池中进行浸油润滑（下左图）。
这样，齿轮在传动时，就把润滑油带到啮合的齿面上，同时也将油甩到箱壁上，借以散热。
齿轮浸入油中的深度可视齿轮的圆周速度大小而定，对圆柱齿轮通常不宜超过一个齿高，但一般亦不应小于10mm；对圆锥齿轮应浸入全齿宽，至少应浸入齿宽的一半。
在多级齿轮传动中，可借带油轮将油带到未进入油池内的齿轮的齿面上（下右图）。
油池中的油量多少，取决于齿轮传递功率大小。
对单级传动，每传递1kW的功率，需油量约为0.35～0.7L 。
对于多级传动，需油量按级数成倍地增加。
当齿轮的圆周速度v>12m/s时，应采用喷油润滑(下图)，即由油泵或中心油站以一定的压力供油，借喷嘴将润滑油喷到轮齿的啮合面上。
当v≤25m/s时，喷嘴位于轮齿啮入边或啮出边均可；当v>25m/s时，喷嘴应位于轮齿啮出的一边，以便借润滑油及时冷却刚啮合过的轮齿，同时亦对轮齿进行润滑。
(二)润滑剂的选择
齿轮传动常用的润滑剂为润滑油或润滑脂。
所用的润滑油或润滑脂的牌号按表<齿轮传动常用的润滑剂>选取；润滑油的粘度按下表选取。
齿轮传动常用的润滑剂①
名称牌
号
运动粘度
υ/(mm/s)(40℃)
应用
全损耗系统用油
（GB443-89）L-AN46
L-AN68
L-AN100
41.4～50.6
61.2～74.8
90.0～110.0
适用于对润滑油无特殊要求的
锭子、轴承、齿轮和其它低负荷机
械等部件的润滑
工业齿轮油（SY1172-88）68
100
150
220
320
61.2～74.8
90～110
135～165
198～242
288～352
适用于工业设备齿轮的润滑
工业闭式齿轮油(GB/T5903-1995) 68
100
150
220
320
460
61.2～74.8
90～110
135～165
198～242
288～352
414～506
适用于煤炭、水泥和冶金等工
业部门的大型闭式齿轮传动装置
的润滑
普通开式齿轮油68 100℃。