齿轮传动装置的润滑设计.doc

1、1齿轮传动装置的润滑设计目录91 概述911 齿轮润滑的特点及润滑剂的作用9111 齿轮润滑的特点9112 齿轮润滑剂的作用及应具备的性质912 齿轮的润滑状态9121 油膜比厚9122 齿轮的润滑状态913 润滑对齿轮传动的影响及其策略9131 润滑剂是齿轮设计的重要参数9132 齿轮润滑的策略92 齿轮润滑油（脂）和添加剂921 工业齿轮油的分类9211 工业闭式齿轮油的分类9212 工业开式齿轮油的分类9213 蜗轮蜗杆油的分类9214 高速齿轮润滑的分类9215 ISO 及 AGMA 对工业齿轮油的分类922 车辆齿轮油的分类9221 车辆齿轮油的黏度分类9222 车辆齿轮油的质量等级

2、分类9223 车辆齿轮油的发展过程923 工业齿轮油的规格标准9231 工业闭式齿轮油、蜗轮蜗杆油和工业开式齿轮油的规格标准9232 汽轮机油（高速齿轮润滑油）的规格标准924 车辆齿轮油的规格标准925 润滑油添加剂9251 抗氧剂和抗氧抗腐剂9252 黏度指数改进剂9253 油性剂和极压抗磨剂9254 降凝剂9255 防锈剂9256 抗泡剂9257 抗乳化剂93 齿轮传动装置的润滑油选用方法931 选用齿轮润滑油应考虑的因素932 工业齿轮润滑油的使用要求933 工业闭式齿轮的润滑油选用方法（包括高速齿轮的润滑）9331 润滑油种类的选择9332 润滑油黏度的选择9333 润滑方式的选择2

3、934 蜗轮蜗杆传动的润滑油选用方法9341 蜗轮蜗杆油种类的选择9342 蜗轮蜗杆油黏度的选择9343 蜗杆传动装置润滑方式的选择935 工业开式齿轮传动的润滑油（脂）选用方法936 车辆齿轮润滑油的选用方法9361 车辆齿轮润滑油种类的选择9362 车辆齿轮油黏度的选择937 齿轮润滑油的质量监控和换油指标9371 齿轮润滑油的质量监控9372 齿轮油的换油指标94 齿轮传动装置的润滑方式941 油浴润滑942 循环喷油润滑943 油雾润滑944 离心润滑945 润滑脂润滑946 固体润滑附录1工业用润滑油黏度牌号2齿轮油常用黏度级的换算3国内外（部分公司）抗氧防锈工业齿轮油产品牌号对照表

4、4国内外（部分公司）中负荷工业齿轮油产品牌号对照表5国内外（部分公司）重负荷工业齿轮油产品牌号对照表6世界各主要石油公司车辆齿轮传动用油产品互换表3第九章 主要代号油膜比厚最小油膜厚度 minhm两个啮合齿轮的表面粗糙度综合值小齿轮的齿面粗糙度值 Ra 或 RZ 1大齿轮的齿面粗糙度值 Ra 或 RZ 2 m润滑油的压黏系数 /N润滑油的动力黏度 PaS0 综合弹性模量 MPaE单位齿宽上的载荷 N/mmw卷吸速度 m/s两个滚子的相对曲率半径12润滑油的运动黏度 mm2/s齿轮节圆线速度，圆周速度 m/s齿面滑动速度 m/sg齿面接触应力 MPaH节点区域系数Z弹性系数 E2/mN接触强度计

5、算的重合度系数接触强度计算的螺旋角系数端面内分度圆周上的名义切向力 NtF小齿轮分度圆直径 mm1d小齿轮的节圆直径 mm1w齿宽 mmb使用系数AK动载系数V接触强度计算的齿向载荷分布系数H接触强度计算的齿间载荷分配系数K齿数比， =z2/z1uu齿面接触负荷系数 MPa小齿轮的转速 r/min1n力-速度因子 Nmin/m2VSK/输出转矩 Nm2M第九章 齿轮传动装置的润滑设计491 概述我们知道，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

6、。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。一直到了二十世纪六十年代，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。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

7、。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。本章首先介绍了齿轮润滑剂的作用，这是齿轮润滑设计的基础知识，接着介绍了齿轮润滑剂的分类和质量标准，供设计者选用。本章介绍的齿轮润滑剂选用方法是进行润滑设计的主要依据。这些方法和规范是国内外润滑技术的总结，选材上注意了方法的实用性和先进性。最后介绍了齿轮装置的润滑方式，供设计者参考。911 齿轮润滑的特点及润滑剂的作用9111 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

8、面之间有润滑油，又涉及到流体力学的知识，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、化学方面的知识。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。进行齿轮润滑设计，要把握以下特点：（1）润滑剂是齿轮传动的一个元件，因此，润滑油的物理化学性质，例如黏度、压黏系数、黏温特性、添加剂的作用等都十分重要。（2）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，这就表明齿轮的润滑状态会随时间的改变而改变。（3）齿轮的接触压力非常高，例如轧钢机的主轴承比压一般为 20Mpa，而轧

9、钢机减速器齿轮比压一般达到 5001000Mpa.（4）与滑动轴承相比，渐开线齿轮的诱导曲率小，因此形成油楔条件差。（5）齿轮的材料性质，尤其是表面粗糙度，表面硬度等对齿轮的润滑状态影响很大。（6）齿轮传动的润滑方式，对润滑效果有直接影响，必须加以重视。（7）齿轮的几种主要失效形式，例如点蚀、胶合、磨损等都和润滑剂有着重要关系。9112 齿轮润滑剂的作用及应具备的性质常见润滑剂有润滑油、润滑脂。此外还有固体、气体润滑剂。水也是一种润滑剂，但由于它对金属有腐蚀作用，不适合作为金属齿轮的润滑剂。由于润滑油的应用最为广泛，所以本章的润滑设计主要讨论应用齿轮润滑油的润滑设计。（1）齿轮润滑剂的作用减少

10、摩擦 如果两齿面被润滑剂流体膜隔开，则避免了金属与金属的直接接触，把干摩擦变成了液体摩擦。或者由于形成了物理、化学吸附膜减少摩擦，避免齿轮点蚀和胶5合的发生。散热 润滑油可以把啮合产生的热量带走，避免温度过高引起的胶合等齿面损伤的发生。防锈 润滑剂覆盖了齿轮和其他零件表面，起到了隔绝空气，避免齿轮的氧化锈蚀。降低振动冲击和噪声 由于润滑剂的粘滞性，能起到降低齿轮振动、冲击和噪声的作用。排除污物 润滑油能冲刷齿面上的磨粒和杂质，带走油池或润滑系统中的污物，保证齿面的清洁，减少磨损。（2）齿轮润滑剂应具备的主要性质齿轮润滑剂要起到上述作用，需具备以下性质：具有合适的黏度与流动性，以适用于不同的工况

11、条件具有良好的抗磨性，以保持一定的承载能力具有良好的氧化安定性，使油不氧化，不变黏，不变质，不堵塞油路。抗乳化性 在有水部位工作的齿轮，要求使用抗乳化性，油水分离性好的润滑油。因为润滑油中的极压添加剂，基础油中的极性物质或油中的氧化物都是表面活性物质，当水混入油中时，上述表面活性物质起乳化作用。抗泡性 良好的抗泡性能使混入油中的空气顺利地逸出，否则，油中的气泡使摩擦表面供油不足导致磨损或胶合。在循环润滑系统中，抗泡性差的油会引起油的流量减少，降低散热效果。防锈性 防锈性主要是具有保护齿轮齿面不生锈的性能。抗腐蚀性 润滑剂的腐蚀性主要来源于油中的酸性物质，这些物质对金属具有腐蚀性。所以齿轮润滑剂

12、应具有良好的抗腐蚀性。无毒性 润滑剂应对人体无害，保障操作人员的安全。912 齿轮的润滑状态9121 油膜比厚摩擦学中常用油膜比厚的概念来描述润滑状态。油膜比厚是齿面之间的最小油膜厚度与两齿面综合粗糙度之比。其数学表达式为=h min/ (9-1)式中 油膜比厚；hmin 最小油膜厚度；= ， 其中 ， 分别为小齿轮和大齿轮的表面粗糙度。2112油膜厚度与油品本身的性质、齿轮的几何形状、负荷、速度、材料、工作条件等有关。油膜比厚越大，润滑剂分离两个啮合齿面的趋势就越强。9122 齿轮的润滑状态20 世纪以来，许多学者研究用油膜比厚来区分润滑状态，得到图 9-1 所示的润滑状态图。在有润滑剂润滑

13、的条件下，根据图 9-1，齿轮传动具有以下三种润滑状态。（1）边界润滑当 3，齿轮传动处于全膜润滑状态，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hmin=2.65 0.54( 0 )0.7 120.43E-0.03W-0.13 (9-2)式中 润滑油的压黏系数； m 2/N 0润滑油的动力粘

14、度；PaSE综合弹性模量；MPaW单位齿宽上的载荷；N/mm卷吸速度， = ( 1+ 2)/2, 1, 2 分别为两接触体的圆周速度；m/s 12两个滚子的相对曲率半径。mm对于齿轮传动而言，在整个啮合过程中，曲率半径和卷吸速度等随时间变化，因此各接触点的油膜厚度都不一样。作者导出了整个齿轮啮合过程中油膜厚度的计算式，得出以下结论：1）沿啮合线，相对曲率半径呈抛物线规律变化；2）沿啮合线，卷吸速度呈线性规律变化；3）在理论啮合线的特征点处，最小油膜厚度有理论上的最大值（h max） 。图 9-1 润滑状态图913 润滑对齿轮传动的影响及其策略9131 润滑剂是齿轮设计的重要参数齿轮润滑剂对齿轮

15、传动的影响主要表现在摩擦、磨损、胶合性能、振动、噪声水平、齿轮箱热平衡性能等诸多方面。因此，在进行齿轮设计时不能忽略润滑剂这一重要参数。（1）润滑对齿轮传动失效的影响，见表 9-1。（2）从润滑角度防止齿轮失效的对策，见表 9-2。表 9-1 润滑对齿轮传动失效的影响齿轮失效形式 磨损 腐蚀性 磨损 擦伤与 胶合 点蚀 剥落 齿体塑变 峰谷塑变 起皱润滑油黏度 润滑性质 润滑 润滑方式及润滑油供油量 注：-表示有影响表 9-2 从润滑角度防止齿轮失效的对策7失效形式 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

16、度磨 损 提高润滑油黏度，选用合适的润滑剂，降低油温，采用合适的密封形式，在润滑装置中增设过滤装置，适时更换润滑油和清洗有关零件胶 合必须保证齿轮在一定载荷、速度、温度下始终具有良好的润滑状态，使齿面润滑充分，采用含极压添加剂的润滑油或合成齿轮润滑油，还可使用重负荷工业齿轮油，润滑系统加冷却装置起脊，鳞皱 改善润滑状况，采用含极压添加剂的工业齿轮油和增加润滑油的黏度，经常更换润滑油，润滑装置增加过滤系统齿体塑变 对循环润滑的齿轮传动，防止润滑油供油不足和中断。油池润滑时注意油面位置，提高润滑油的黏度9132 齿轮润滑的策略（1）齿轮润滑油的正确选用尽量采用国内外先进标准或者按设备制造商的推荐选

17、用。例如：JB/T8831-2001 工业闭式齿轮的润滑油选用方法；AGMA250.04 工业闭式齿轮传动的润滑；DIN51509 第一部分，齿轮润滑剂的选择。（2）购买质量信誉有保证的厂家的润滑剂产品。（3）对于不同类型的齿轮选择合理的润滑方式对于低速齿轮一般采用油池润滑。对于高速齿轮一般采用喷油润滑。（4）采用润滑油监测技术采用铁谱、光谱等技术监测、分析油样中的磨粒信息，包括形状、颜色、尺寸、含量等。利用此信息诊断齿轮运行的“健康”状况。92 齿轮润滑油（脂）和添加剂齿轮润滑油按其用途分为工业齿轮油和车辆齿轮油两大类。其产品的应用包括两个要素：黏度等级和质量等级。工业齿轮油和车辆齿轮油的黏

18、度等级和质量等级分属两个不同的体系，表示方法不尽相同。921 工业齿轮油的分类我国的工业齿轮油根据其用途分为：工业闭式齿轮油、蜗轮蜗杆油、工业开式齿轮油，高速齿轮传动通常采用汽轮机油。我国工业齿轮油分类是参照 ISO6743-6（1990）标准及AGMA 和美国钢铁公司 224 等标准制订的。我国工业齿轮油的黏度分级采用以 40运动黏度为基础的 GB3141工业用润滑油黏度分类标准。此分类法与国际通用的 ISO3448工业润滑油黏度分类法相当。对于工业用齿轮油，按其 40运动黏度的中心值分为N68、N100、N150、N220、N320 、N460 、N680 共七个牌号。表 9-3 列出与相

19、应黏度等级的对应关系。9211 工业闭式齿轮油的分类工业闭式齿轮油适用于齿轮节圆圆周速度不超过 25 的中、低速工业闭式齿轮传sm/动的润滑。按 GB/T7631.7 润滑剂和有关产品（L 类）的分类第 7 部分：C 组（齿轮） 的规定，我国工业闭式齿轮油的分类见表 9-4。应予指出，工业闭式齿轮油的分类及其规格标准，事实上以 AGMA 和美钢 222 和 224标准为代表。前者针对抗氧防锈油（包括复合油）和极压油制订。后者以钢铁厂压延设备8使用的重负荷齿轮油为对象。其中美钢 220 和 AGMA 的抗氧防锈油为一般负荷用齿轮油。美钢 222 和 AGMA250.03 是较早的极压工业齿轮油。

20、美钢 224 和 AGMA250.04 则是较新的极压工业齿轮油规格。表 9-3 工业齿轮油的黏度等级GB3141黏度级40运动黏度/mm2.s-1相当于旧牌号（50黏度）AGMA黏度级ISO黏度级N68N100N150N220N320N460N68061.274.8901001351651982422883524145066127485070901202002503502EP3EP4EP5EP6EP7EP8EPVG68VG100VG150VG220VG320VG460VG680AGMA 9EP 相当 ISO 黏度 1500；10EP、11EP、12EP 、13EP 黏度分别为 3200、46

21、00、6800、32000 mm 2/s；13EP 100运动黏度 182214 mm 2/s； 14R0 100运动黏度 429858mm 2/s； 15R0 100运动黏度 8581715 mm 2/s。表 9-4 工业闭式齿轮油的分类分类ISO 我国 现行名称 组成、特性及使用说明相对应的国外标准CKBCKB抗氧防锈型工业齿轮油由精制矿物油加入抗氧、防锈添加剂调配而成，有严格的抗氧、防锈、抗泡、抗乳化性能要求，适用于一般轻载荷的齿轮润滑AGMA251.02的 R&O 型CKC CKC极压型 中负荷工业齿轮油由精制矿物油加入抗氧、防锈、极压抗磨剂调配而成，比 CKB 具有较好的抗磨性，适用

22、于中等载荷的齿轮润滑AGMA250.03EPCKD CKD极压型 重负荷工业齿轮油由精制矿物油加入抗氧、防锈、极压抗磨剂调配而成，比 CKC 具有更好的抗磨性和热氧化安定性，适用于高温下操作的重载荷的齿轮润滑AGMA250.04的 EP 型美钢 224CKE CKE蜗轮蜗杆 蜗轮蜗杆油由精制矿物油或合成烃加入油性剂等调配而成，具有良好润滑特性和抗氧、防锈性能，适用于蜗轮蜗杆传动润滑AGMA 中250.03 的COMP 油CKTCKT合成烃极压型低温中载荷工业齿轮油由合成烃为基础油，加入同 CKC 相似的添加剂，性能除具有 CKC 的特性外，有更好的低温、高温性能，适用于在高、低温环境下的中载荷

23、齿轮之润滑AGMA250.03合成烃油CKS CKS合成烃型 合成烃齿轮油由合成油或半合成油为基础油加入各种相配伍的添加剂，适用于低温、高温或温度变化大，耐化学品以及其它特殊场合的齿轮传动润滑9212 工业开式齿轮油的分类开式齿轮传动一般速度不高，要求润滑油具有沾附力强、黏度高和良好的防锈性能。可采用润滑油润滑、润滑脂润滑 润滑成膜膏润滑等。工业开式齿轮油分类见表 9-5。另外，开式齿轮传动也可采用润滑脂润滑。这种润滑脂由稠化剂、基础油和添加剂组成。稠化剂一般采用钙基皂。针入度是润滑脂最重要的指标，用来控制润滑脂工作稠度。各国的润滑脂大都是按针入度以美国国家润滑脂学会（NLGI）的规定进行分号

24、的。推荐按表 9-6 选择润滑脂的牌号。9表 9-5 工业开式齿轮油的分类分类ISO 我国 现行名称 组成、特性、使用说明 性能要求相对应的国外标准CKH CKH普通开式齿轮油由精制润滑油加抗氧防锈剂调 制而成，具有较好的抗氧防锈性和一定的抗磨性。适用于一般载荷的开式齿轮和半封闭式齿轮润滑AGMA251.02的 R&O 型CKJ CKJ极压开式齿轮油由精制润滑油加入多种添加剂调制而成，它比 CKH 油具有更好的极压性能。适用于苛刻条件下的开式或半封闭式的齿轮箱润滑Timken Ok 值不小于 200N 或 FZG齿轮试验通过 9 级以上AGMA251.02的 EP 型CKK CKK溶剂稀释型开

25、式齿轮油由高黏度的普通开式或极压开式齿轮油加入挥发溶剂调制而成，当溶剂挥发后，齿面上形成一层油膜，该油膜具有一定的极压性能溶剂挥发后的油膜强度 Timken ok值不小于 200N 或FZG 齿轮试验通过9 级以上AGMA251.02的溶剂挥发型CKM CKM特种开式齿轮润滑剂由矿物油加入高聚物和其它专门添加剂制成，具有好的粘附性能，能生成很黏的润滑膜，并具有很好的耐水性、防锈性和极压性Timken ok 值不小于 200N 或 FZG 齿轮试验通过 9 级以上AGMA251.02表 9-6 NLGI 规定的润滑脂牌号环境温度/ 传动形式 选用脂针入度（25） NLGI 分号020 开式齿轮传

26、动 290330 12060 开式齿轮传动 230290 2、3050 开式蜗轮传动 320370 0、19213 蜗轮蜗杆油的分类蜗轮蜗杆传动一般以钢蜗杆和铜合金蜗轮相匹配，具有结构紧凑、体积小、传动比大、运转平稳、噪声低和承载能力大等优点。它的齿面滑动速度高，因此，齿面温度高，油膜容易破坏，润滑条件苛刻。近代在蜗轮蜗杆油中使用摩擦改进剂、高效油性剂。传统的蜗轮蜗杆油中常加有 310动植物油型的油性添加剂。由于在冶金大型减速机上使用，对蜗杆油在抗氧化性和抗乳化性方面也提出了较高要求。目前我国蜗轮蜗杆油（石化行业标准 SH0094-91）分为以下两个品种：（1）L-CKE 蜗轮蜗杆油（轻负荷蜗

27、轮蜗杆油）L-CKE 蜗轮蜗杆油的性能和质量符合美军 MIL-L-15019E（6135）规格和美国齿轮制造者协会 AGMA250.04 规格中的复合蜗轮蜗杆油（Compound Oil）的要求。该油有矿油型和合成型两类，含有一定的减摩抗磨剂，适用于钢铜匹配的圆柱型和双包络等类型承受轻负荷、传动中平稳无冲击的蜗轮蜗杆副的润滑。在使用过程中，应防止局部过热和油温在 100以上时长期运转。（2）L-CKE/P 蜗轮蜗杆油（重负荷蜗轮蜗杆油）L-CKE/P 蜗轮蜗杆油的性能和质量符合美军 MIL-L-18486B（OS）-82 的规格要求。该油有矿油型和合成型两类，含有油性剂、极压抗磨剂、抗氧抗腐剂

28、、抗泡剂等，能降低10摩擦系数，提高传动效率，适用于钢-铜匹配的圆柱型承受重负荷、传动中有振动和冲击负荷的蜗轮蜗杆副的润滑，可代替轧钢机油等使用。如果要用于双包络等类型的蜗轮蜗杆副，必须有蜗轮蜗杆副设计部门的推荐建议。9214 高速齿轮润滑油的分类目前高速齿轮（齿轮节圆圆周速度大于 25m/s）传动通常使用各种汽轮机油（又称透平油）来润滑。我国常用于高速齿轮传动润滑的汽轮机油类型如下：（1）L-TSA 汽轮机油（防锈汽轮机油， GB11120-1989）该油品以深度精制、脱蜡的润滑油组分为基础油，加入抗氧、防锈、抗泡添加剂调合而成，具有优良的润滑性、冷却性、抗氧性、防锈性、抗乳化性、防腐性及抗

29、泡性。适用于发动机、工业驱动装置及其相配套的控制系统及不需改善齿轮承载能力的船舶驱动装置。（2）抗氨汽轮机油（SH0362-1996）该油品以精制矿油或低温合成烃润滑油为基础油，加入抗氧、防锈、抗泡等添加剂调合而成，除满足防锈汽轮机油的性能要求外，还具有良好的抗氨性。适用于大型合成氨化肥装置离心式合成气压缩机、冷冻机及汽轮机组的润滑和密封。（3）L-TSE 汽轮机油（极压汽轮机油）L-TSE 汽轮机油是指在满足防锈汽轮机油质量指标的基础上，增加 FZG 齿轮承载能力试验不小于 9 级的指标要求，目前我国尚未制订此类产品统一的规格标准。9215 ISO 及 AGMA 对工业齿轮油的分类国际标准化

30、组织（ISO）对工业齿轮油的分类及我国的相应分类见表 9-7。另外，美国齿轮制造者协会（AGMA）的工业齿轮油分类与我国工业齿轮油分类对照见表 9-8。表 9-7 国际标准化组织（ ISO）对工业齿轮油分类 及我国的相应分类符号字母一般应用特殊应用具体应用 组成和特性ISO-L的符号 应用例子 备注 我国的分类精制矿物油，并具有抗氧化、抗腐蚀（对铁和非铁金属）和抗泡性能的 CKB油，并已提高其极压和抗磨性CKBCKC在轻载荷下操作的齿轮在正常或中等的恒定油温和高载荷下运转的齿轮L-CKB抗氧防锈工业齿轮油L-CKC中负荷（中极压）工业齿轮油C 齿轮 闭式齿轮飞溅、循环或喷射式连续润滑 CKC

31、油，并已提高和改善其热氧化安定性，使其可用于高温CKD在高的恒定油温和重载荷下运转的齿轮L-CKD重负荷（高极压）工业齿轮油11具有抗氧化、抗磨和抗腐蚀（对铁和非铁金属）性的润滑剂，能用于特别低的温度和高的温度CKS在低的或更高恒定液体温度和轻载荷下运转的齿轮低温工业齿轮油可以在宽广温度（低温和更高温）和在高载荷下使用的 CKS 型润滑剂CKT在低的或更高的恒定液体温度和重载荷下运转的齿轮用于一般设备。当常用矿物油不能满足要求时，可以用合成油或含有合成油的产品低温重载荷工业齿轮油飞溅式连续润滑具有极压和抗磨性的润滑脂 CKG在轻载荷下运转的齿轮通常采用具有抗腐蚀性的沥青型产品CKH抗氧防锈型开

32、式齿轮油CKH 油，并已具有和提高其极压和抗磨性CKJ在中等环境温度和通常在轻载荷下运转的圆柱直齿轮或斜齿轮极压开式齿轮油 间断式或滴入式机械润滑具有已改进的极压、抗磨、抗腐蚀和热稳定性能的润滑脂CKK在高或更高的环境温度下和在重载荷下运转的圆柱直齿轮或斜齿轮1）在ISO6743/1中确定的AB 油 ，可以用于与CKJ 油相同的使用场合2）为使用方便，这些产品可以含有挥发性稀释剂，这类产品命名为 CKH-DIL 或CKJ-DIL装有安全挡板的开式齿轮间断应用允许在极限载荷下使用、已改进其抗擦伤性，而且具有热稳定性的黏稠产品CKM通常在特别重的载荷下运转的齿轮本产品不能喷射特种开式齿轮润滑剂本分

33、类不包括汽车齿轮油的分类。ISOTC28/SC4 文件提出，当一个产品可用于任何组别时，则只能编入一个应用组。AB 油是含有沥青或添加剂以提高其粘附性、极压性和抗腐蚀性的精制矿物油，它实际上是一种极压型开式齿轮油。分类中涉及的两个参数（温度-油温、环境温度；载荷-齿面应力、滑动速度）说明如下：温度：更低温度-35；低温（-34-16） ；正常温度（-1569 ） ；中等温度（ 7099） ；高温（100120 ） ；更高温度（120） 。载荷：轻载荷-赫兹应力低于 500Mpa（500N/mm 2）和在齿面上的最大滑动速度（ ）低于 1/3 的节圆柱上圆周速度gv（ ） 。v重载荷-赫兹应力大

34、于 500Mpa 和 可能大于 1/3 。gv12表 9-8 美国齿轮制造者协会（ AGMA）的工业齿轮油分类与我国工业齿轮油对照AGMA 分类 组 成 我国的分类 说 明抗氧防锈型矿物油矿物油+防锈剂 +抗氧剂抗氧防锈型工业齿轮油 使用温度为-20120极压齿轮油 矿物油+极压抗磨剂 +其它添加剂中负荷（中极压）工业齿轮油加有硫磷型极压抗磨剂、防锈剂、抗氧剂、抗泡剂、减摩剂，使用温度为-20120复合油 矿物油+3% 10%脂肪油或合成脂肪油 蜗轮蜗杆油 油性较好，一般用于蜗杆传动合成油合成烃、羧酸酯、聚二醇醚、聚苯醚、硅油和氟油等合成油其优点是热氧化安定性好，黏度指数高，凝点低，抗磨性好。

35、用于在特殊运转条件下工作的封闭式齿轮和蜗轮蜗杆，工作温度为-73260开式工业齿轮油 加有粘附剂 开式齿轮油适用于开式齿轮，工作温度为5120润滑脂在润滑油中加入稠化剂（皂类）稠化而制成凝胶状物质润滑脂 适用于低速或间断操作的轻载荷零件，使用寿命长，工作温度为-20120 922 车辆齿轮油的分类车辆齿轮油主要用于各种车辆的变速箱、后桥齿轮箱和转向机构的润滑。车辆齿轮的工作特点是：（1）啮合部位承受的压力很高；（2）工作温度高，一般工业齿轮的工作温度为 1080，在苛刻条件下短时间内可达到 90100。但准双曲面齿轮的工作温度可达到 120180；（3）滑动速度大，冲击载荷大，润滑条件苛刻。因

36、此对车辆齿轮所用齿轮油提出了更高的要求。9221 车辆齿轮油的粘度分类SAEJ306C 黏度分类是车辆齿轮油的代表性黏度分类。各国均参照采用。我国参照SAE 黏度分类，制订了驱动桥和手动变速器齿轮润滑油黏度分类（见表 9-9） 。表 9-9 驱动桥和手动变速器齿轮润滑油黏度分类（GB7631.7-89 ）运动黏度（100） （mm 2s-1）黏度牌号 黏度为 150000mPas 时最高温度/最 小 最 大1370W75W80W85W90140250-55-40-26-12-4.14.17.011.013.524.041.0-小于 24.0小于 41.09222 车辆齿轮油的质量等级分类美国石

37、油学会 API 把车辆齿轮油分成不同质量水平的共六个等级列于表 9-10 中。其中 GL-5 级车辆齿轮油符合美军规格 MIL-L-2105D。汽车后桥一般均使用 GL-5 水平车辆齿轮油。手动变速器则主要使用 GL-4，或 GL-5水平的车辆齿轮油。在车辆齿轮油使用分类中，同时还有一个美军标分类。MIL-L-2105A，始于 40 年代，约相当于 GL-3。MIL-L-2105 始于 50 年代，相当于 GL-4。MIL-L-2105B 出现于 60 年代初，约相当于 GL-5，但现已废除。其后于 70 年代初和 80 年代中，先后出现 MIL-L-2105C 和MIL-L-2105D，均相

38、当于 GL-5 水平。其中 MIL-L-2105D 专门提出，可以适用于利用再生润滑油作基础油的 GL-5 齿轮油。进入 90 年代，由于大功率长距离货运汽车对 GL-5 车辆齿轮油的热氧化安定性和抗擦伤和剥落等抗磨损性的特殊要求，先后提出了 MT-1 和 PG-2 两档水平的车辆齿轮油。原美军标准出现了 MIL-L-PREF-2105E。我国参照 API 分类，制订了车辆齿轮油的详细分类（见表 9-11） 。我国车辆齿轮油详细分类与 API 齿轮油使用分类的对应关系如表 9-12 所示。表 9-10 API 汽车变速箱和驱动桥润滑剂使用分类分类 使 用 说 明GL-1低齿面压力、低滑动速度下

39、运行的汽车螺旋伞齿轮的驱动桥以及各种手动传动箱规定用GL-1 齿轮油，直馏矿油能满足这类情况的要求。可以加入抗氧剂、防锈剂和消泡剂改善其性能GL-2 适用于汽车蜗轮后桥齿轮，由于其负荷温度和滑动变速的状况，使得 GL-1 齿轮油不能满足要求的蜗轮齿轮规定用 GL-2 的齿轮油，这种油通常都加有脂肪添加剂GL-3 适用于速度和负荷比较苛刻的汽车手动传动箱和螺旋伞齿轮的驱动桥规定用 GL-3 类的油，这种油耐负荷能力比 GL-1 和 GL-2 要高，但比 GL-4 要低GL-4在低速高转矩，高速低转矩工况下的各种齿轮，特别是客车和其它车辆用的准双曲面齿轮，规定用 GL-4 的油。要求油品抗擦伤性能

40、等于或优于 CRC 参考油 RGO-105，并要通过试验程序，其性能水平达到 1972 年 4 月起用的 ASTMSTP-512 规定的要求GL-5在高速冲击负荷、高速低转矩、低速高转矩下操作的各种齿轮，特别是客车和其它车辆的准双曲面齿轮规定用 GL-5 油。要求其抗擦伤性能等于或优于 CRC 参考油 RGO-110，并要通过试验程序，其性能达到 1972 年 4 月起用的 ASTMSTP-512 规定的要求GL-6 这个分类已经被废除，评价润滑油性能试验程序所用的设备已经不存在了14表 9-11 车辆齿轮油的详细分类（GB7631.7-89）代号 组成特性和使用说明 使用部位CLC精制矿油加

41、抗氧剂、防锈剂、抗泡剂和少量极压剂等制成，适用于中等速度和负荷比较苛刻的手动变速器和螺旋伞齿轮的驱动桥手动变速器、螺旋伞齿轮的驱动桥CLD精制矿油加抗氧剂、防锈剂、抗泡剂和极压剂等制成，适用于在低速高转矩、高速低转矩下操作的各种齿轮，特别是客车和其它各种车辆用的准双曲面齿轮手动变速器、螺旋伞齿轮和使用条件不太苛刻的准双曲面齿轮的驱动桥CLE精制矿油加抗氧剂、防锈剂、抗泡剂和极压剂等制成，适用于在高速冲击负荷，高速低转矩和低速高速转矩下操作的各种齿轮，特别是客车和其它各种车辆的准双曲面齿轮操作条件缓和或苛刻的准双曲面齿轮及其它各种齿轮的驱动桥，也可用于手动变速器表 9-12 我国车辆齿轮油的详细

42、分类与 API 使用分类的对应关系我国车辆齿轮油的详细分类 相当 API 使用分类CLC GL-3CLD GL-4CLE GL-5国外使用较多的是 GL-3，GL-4 和 GL-5 水平车辆齿轮油。GL-1 、GL-2 等质量较低的油品，可用性能相当的工业齿轮油来代替。我国国家标准已取消与其相对应的 CLA，CLB两类油。CLC，CLD 车辆齿轮油我国以前都叫双曲面齿轮油，分为两类：（1）渣油型双曲面齿轮油，适用于一般载荷的准双曲面齿轮，按 100黏度，又分为22、28 两个牌号，现在该油品由于质量不好，已停止生产。（2）馏分型双曲面齿轮油，按其所含极压剂类型又分为硫-磷- 氯-锌型和硫-磷型

43、两类（后者的热氧化安定性、防锈性能等优于前者） ，该油品可用于苛刻条件下的小轿车、公共汽车、载重汽车的准双曲面齿轮，按 100粘度又分为 18、26 两个牌号，其质量水平相当于 CLC 或 CLD 车辆齿轮油。9223 车辆齿轮油的发展过程车辆齿轮油使用分类或质量等级发展过程中，主要与极压抗磨添加剂的类型等有密切关系。早期，在车辆齿轮油中以硫化矿油或硫化动植物油和环烷酸铅或氯化石蜡等添加剂为主，即所谓 S-P 型或 S-Cl-Pb 型车辆齿轮油。随着负荷和抗擦伤性能的提高，从含磷酸酯类抗磨添加剂的 S-P-Cl 型，引入二烷基二硫代磷酸锌类添加剂，成为 S-P-Cl-Zn 四元素添加剂型。由于

44、以后热氧化安定性要求更苛刻，出现了 S-P 型车辆齿轮油。迄今已有了第二代、第三代 S-P 型车辆齿轮油。在热氧化安定性、抗极压性、水解稳定性、耐冲击负荷等全面性能得到明显地提高。表 9-13 汇总了这些演变与性能分类之间的关系。我国车辆齿轮油也有一个发展过程，从表 9-14 中可以看出：渣油型和 S-P-Cl-Zn 型车辆齿轮油曾占据一定地位。进入 80 年代后，国内已出现 S-P-B 和 S-P-N-B 型两种车辆齿轮油，但是所占比例较低。表 9-13 车辆齿轮油发展过程和相应关系年代 添加剂类型 美军规格 SAE 黏度 API 分类3040 S-Pb、S-Cl-Pb 2105A（1944

45、） GL-350 S-P-Cl MIL-L-2105（1950） 75、80、90、140、250 GL-415S-P-Cl-Zn60 S-P（一代） MIL-L-2105B（1962） GL-570 S-P（二代） MIL-L-2105C（1976）70W、75W、80W、90、140 、 250、80W/90、85W/140GL-580 S-P（三代） MIL-L-2105D（1987） GL-590 S-PS-P-B PG-2（GL-7）表 9-14 我国车辆齿轮油的发展过程年代 质量等级 添加剂类型 基础油5060 GL-3 S-P-Cl-Zn 渣油70 GL-3、GL-4 S-P-C

46、l-Zn 馏分油80 GL-3、GL-4、GL-5 S-P-Cl-ZnS-P镏分油、中性油90 GL-3、GL-4、GL-5 S-P-Cl-ZnS-P镏分油、中性油923 工业齿轮油的规格标准9231 工业闭式齿轮油、蜗轮蜗杆油和工业开式齿轮油的规格标准表 9-15、表 9-16 和表 9-17 分别列出了我国工业闭式齿轮油、蜗轮蜗杆油和开式齿轮油的规格标准。9232 汽轮机油（高速齿轮润滑油）的规格标准目前高速齿轮（节圆圆周速度大于 25m/s）传动通常使用各种汽轮机油来润滑。我国的汽轮机油，大都加有抗氧剂和抗泡剂，主要用于发电厂、船舶和其它工业的汽轮机及高速齿轮传动，也可用于一些要求液压油

47、抗氧化性能好、使用寿命长的中、低液压系统中。我国的 L-TSA 汽轮机油（防锈汽轮机油）以及抗氨汽轮机油的质量指标分别见表 9-18 和表 9-19。924 车辆齿轮油的规格标准我国普通车辆齿轮油（GL-3）的质量指标见表 9-20，我国中负荷车辆齿轮油（GL-4）的暂行质量指标见表 9-21，我国重负荷车辆齿轮油（GL-5 ）的质量指标见表 9-22。在车辆齿轮油的性能指标中，表观黏度、成沟性、铜片腐蚀、贮存稳定性和台架试验属于车辆齿轮油的专用试验方法。在台架试验中的锈蚀试验（SHT0517） 、抗擦伤试验（SHT0519） 、承载能力试验（SH/T0518）和热氧化试验（ SH/T0520

48、） ，分别相当于 CRC-L-33、CRC-L-37、CRC-L-42和 CRC-L-60 四个台架评定试验。其中 L-37 低速高转矩试验和 L-42 高速冲击负荷试验，反映了汽车后桥齿轮在实际行车中的抗磨损性要求。但是，这四项台架试验不但非常苛刻，且互相制约，除了平衡硫、磷添加剂之间耐极压抗磨性能之外，尚需平衡极压抗磨剂与防锈剂、油性剂、破乳剂之间关系，才能全面通过四项台架试验。表观黏度与汽车后桥齿轮油的低温流动性有关。测定时，将齿轮油在冷浴中冷却到规定温度，然后在布氏黏度计中测定其表观黏度。以 15 万 mpa.s 时的温度表示之。例如 75W黏度齿轮油要求不高于40；80W/90 油不高于26，85W/90