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基础传动元件，在工业发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、安全可靠等特点，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＜350一般齿轮传动抗氧防锈工业齿轮油

350~500l 调质处理、啮合精度等于8级

l 每级齿数比i＜8

l 最大滑动速度与分度圆圆周速度之比vg/v＜0.3

l 变位系数x1=x2一般齿轮传动抗氧防锈工业齿轮油

变位系数x1＜或＞x2有冲击的齿轮传动中载荷工业齿轮油

中载荷500~750l 调质处理、啮合精度等于或高于8级

l Vg/v＞0.3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，表面淬火和热处理硬度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。

1) 浸油润滑：当齿轮的圆周速度V＜12m/s，通常将大齿轮浸入油池中进行润滑，浸入油中深度至少为10㎜，转速低时，可浸深些，但浸入过深则会增大运动阻力，并使油温度升高，在多级齿轮传动中，对于未浸入油池中的齿轮，可采用带油池轮将油带到未浸入油池内齿轮表面上，浸油齿轮还可将油甩到齿轮箱壁上，有利于散热。

2) 喷油润滑：当齿轮的圆周速度V＞12m/s，由于圆周速度大，齿轮搅油剧烈，且黏附在齿廓表面上的油已被甩掉，不宜采用浸油润滑，而应采用喷油润滑，即用油泵将具有一定压力的润滑油经喷嘴喷到啮合齿上。

3. 齿轮润滑剂的作用

1) 减少齿轮和相邻运动元件的磨损；

2) 减少摩擦力和功；

3) 散热、起冷却剂的作用；

4) 减少噪声、振动和齿轮齿间的冲击；

5) 排除赃物；

6) 起结构材料的作用。

润滑剂可改善抗胶合性，是防止齿轮破裂、点蚀、胶合的一个因素。

二、开式齿轮传动润滑的特点和对其润滑剂性能的要求

传动速度较低，通常采用人工定期加油润滑，而且，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，齿轮易产生磨料磨损。当对开式齿轮采取覆盖挡尘后，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粘度油、沥青质润滑剂或润滑脂，并在比较低的速度下能较为有效的工作。目前有三个档次的开式齿轮油分类，即普通开式齿轮油（CKH）、极压式开式齿轮油（CKJ）及溶剂稀释型开式齿轮油（CKM）。

在选取开式齿轮传动润滑油时，应考虑下列因素：

a) 封闭程度

b) 圆周速度

c) 齿轮直径尺寸

d) 环境

e) 润滑油的使用方法

f) 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，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，他们常处在边界润滑条件下，因为补充到齿面的新油或脂，会由于齿面压力作用而被挤出，加之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，再考虑到齿轮的磨合作用，因此润滑油必须具备高粘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。