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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-AN46L-AN68L-AN10041.4～50.661.2～74.890.0～110.0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）6810015022032061.2～74.890～110135～165198～242288～352适用于工业设备齿轮的润滑工业闭式齿轮油(GB/T5903-1995) 6810015022032046061.2～74.890～110135～165198～242288～352414～506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℃。
机械设备齿轮传动润滑分析一、引言齿轮传动是机械设备中常见的一种传动形式，通过齿轮的啮合来传递动力，实现机械设备的运转。
在齿轮传动中，润滑是至关重要的一环，它直接影响着齿轮的运行稳定性和寿命。
对齿轮传动的润滑进行分析和研究，对提高机械设备的运行效率和降低维护成本具有重要意义。
二、齿轮传动润滑原理1. 齿轮传动润滑的重要性齿轮传动在工作时，由于齿面的滚动和滑动，摩擦力和磨损会产生热量，如果润滑不良，会导致齿轮温升过高，增加摩擦和磨损，降低传动效率，甚至引起严重故障。
良好的润滑可以减小摩擦系数，降低磨损，减少齿轮传动的能量损失，提高齿轮传动的效率和使用寿命。
齿轮传动的润滑原理主要包括润滑膜理论和黏附剪切理论。
润滑膜理论是指在两个金属表面之间形成一层润滑膜，使得摩擦系数和磨损减小，从而达到降低摩擦力、提高传动效率的目的。
黏附剪切理论是指在齿轮啮合处受到动载荷作用下，液态润滑剂的黏度对齿轮的润滑起到保护作用。
齿轮传动的润滑方式主要有油润滑和脂润滑两种形式。
油润滑是指通过向齿轮传动装置中注入润滑油来形成润滑膜，以减小摩擦系数和磨损。
脂润滑是将润滑脂涂抹在齿轮啮合处，以形成均匀的润滑膜，提高齿轮传动的工作效率。
1. 润滑油的选择选择合适的润滑油是确保齿轮传动良好润滑的关键。
在选择润滑油时，应综合考虑齿轮传动的工作条件、载荷大小、工作温度和速度等因素。
一般情况下，应选择黏度指数高、稠度稳定、极压抗磨性能好的润滑油，以确保齿轮传动的顺畅运转。
适当的润滑油添加量对于保证齿轮传动的良好运转至关重要。
添加过多的润滑油会造成润滑油泛滥，增加能量损失，甚至引起齿轮传动的泄露和污染等问题。
而添加过少的润滑油又会导致齿轮传动的摩擦和磨损增加，降低传动效率，缩短使用寿命。
应根据齿轮传动的实际工作条件和使用环境，合理确定润滑油的添加量。
在一些特殊工况下，如高温、高速、重载工况下，常常采用润滑脂进行齿轮传动的润滑。
选择合适的润滑脂至关重要，应根据实际工况选择黏度合适、抗压性好的润滑脂，并采取专业的润滑脂涂抹方式，确保润滑脂均匀的涂覆在齿轮啮合处，形成良好的润滑膜。
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。
齿轮润滑的常见问题有哪些？答：齿轮润滑常见的问题有：1）润滑油粘度不足以在齿间形成表面油膜。
2）润滑油因糟糕的冷却系统而过热，从而使油迅速变黑并氧化形成沉积。
3）选用了质量较差的润滑油。
怎样识别润滑油是否变质？答：润滑油变质的外观特征：1、润滑油呈深黑（指润滑油中无清净分散添加剂）。
2、泡沫多且已出现乳化现象。
3、用手指捻搓，地粘稠感，发涩或有异味。
4、滴在白色纸张上呈深褐色，无黄色浸润滑区或者黑点很多。
影响齿轮润滑的因素有哪些？答：影响齿轮润滑的因素有：1、温度：温度下降时，润滑油会变稠。
温度上升时，则会变稀。
因此在低温条件下需要低粘度的润滑油，而在高温条件下则需要厚重的油以防止金属与金属之间的干摩擦。
2、速度：滑动和转动的速度越快，齿轮间挤进润滑剂的时间就越少。
同时在高速运作下润滑油更易结块变厚。
因此：低速用高粘度（稠油），高速用低粘度油（稀油）。
3、负荷（压力）：高粘度油比稀油更能抵御重负并防止金属与金属之间的碰撞。
因此：轻负荷需要低粘度的润滑油，高负荷需要高粘度的润滑油。
4、击负荷例如由引擎发出的律动力，这就需要比较厚重的油以防油膜的瞬间碎裂而产生的边界润滑，因为只有极少的润滑油可留下。
在这种情况下，需要一种含有极压添加剂（EP）的润滑油。
5、齿轮类型：使用直齿、斜齿、人字齿和伞齿轮副时，滑动和转动会产生有效的油膜形成从而减缓啮合的轮齿间的直接接触。
在涡轮涡杆和双曲面齿轮等非平等轴传动装置上，相对滑动运作的方向不利于维持油膜。
在这此传动装置上，往往大量出现边界润滑。
因此，在涡轮涡杆装置和大偏心量的双曲齿轮传动装置上需要仍为厚重的油。
当这些传动装置受到重负和高压时，就要选择具有的高强油膜特性（高粘度）、光滑性、润滑性或甚至极压添加剂的润滑油。
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。
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。
不同类型齿轮的润滑需求和使用建议齿轮是机械设备中常见的传动元件，广泛应用于各种机械系统中。
为了保证齿轮的正常运转和延长其使用寿命，润滑工作显得尤为重要。
不同类型的齿轮在润滑需求和使用建议上有所不同，本文将为您详细介绍不同类型齿轮的润滑需求和使用建议。
1. 直齿轮直齿轮是最常见的齿轮类型之一，其传动效率相对较高。
在润滑方面，直齿轮要求使用适量的润滑油，并保证润滑油能够充分润滑齿轮齿面以减少摩擦和磨损。
一般来说，直齿轮使用油浸润滑或油雾润滑的方式较为常见。
针对高速运转的直齿轮，对油温和油质的要求较高，需要选择高温耐磨的润滑油，并定时更换润滑油。
2. 斜齿轮斜齿轮的特点是运转平稳，噪音较小，因此在一些精密机械设备中广泛应用。
对于斜齿轮的润滑，一般使用润滑油进行油浸润滑或润滑脂润滑。
润滑油的选择要求具有良好的流动性和润滑性能，以保证齿轮传动的平稳性。
同时，确保润滑油的粘度、脂肪酸含量和酸值等指标在正常范围内，避免对齿轮造成不良影响。
3. 内啮合齿轮内啮合齿轮又称为行星齿轮，其结构复杂，运转过程中的摩擦和磨损较大。
因此，在润滑上需要采取一些特殊的措施。
首先，对于内啮合齿轮的润滑油要求具有较高的抗磨性能和极压性能，以提供足够的润滑和保护。
其次，内啮合齿轮还需要特殊的密封措施，以防止润滑油泄漏。
此外，定期更换润滑油，并对齿轮系统进行清洗和检修也是必要的。
4. 锥齿轮锥齿轮常用于转向系统和汽车传动系统中，要求具有较高的传动效率和稳定性。
在润滑方面，锥齿轮一般采用油浸润滑或油膜润滑的方式，以保证齿轮传动的平稳性和高效率。
在选择润滑油时，需注意其粘度和抗氧化性能的参数，以满足锥齿轮在高速和高温环境下的需求。
5. 蜗杆齿轮蜗杆齿轮的传动效率较低，摩擦热量较大，因此在润滑方面需要特别关注。
对于蜗杆齿轮的润滑，一般使用润滑油进行润滑，并选择具有良好的粘度和抗氧化性能的润滑油。
此外，蜗杆齿轮传动中还需要特殊的制冷措施，以防止润滑油在运转过程中过热。
机械设备齿轮传动润滑分析齿轮传动是机械设备中常见的传动方式，它通过齿轮的啮合来传递动力和转速。
在齿轮传动中，润滑是非常重要的，它能够减少齿轮的磨损，降低传动噪音，提高传动效率。
本文将对机械设备齿轮传动润滑进行分析，探讨润滑对齿轮传动的影响和润滑设计的原则。
一、齿轮传动润滑方式齿轮传动的润滑方式一般可分为油润滑和脂润滑两种方式。
油润滑是通过润滑油形成润滑膜来减少齿轮的摩擦和磨损，它可以是油浸润滑、油膜润滑以及循环润滑等方式。
而脂润滑则是将脂类润滑脂填充到齿轮间隙中，形成润滑膜来实现润滑保护。
对于不同的齿轮传动应用，选择合适的润滑方式非常重要。
一般来说，高速、重载和恶劣工作条件下的齿轮传动更适合采用油润滑方式，因为油润滑能够形成更为均匀的润滑膜，具有较好的热散发能力和清洗效果；而低速、轻载和干燥环境下的齿轮传动可以采用脂润滑方式，因为脂润滑可以提供更好的密封性和防腐蚀能力。
在进行齿轮传动润滑设计时，需要根据具体的传动条件和要求来选择润滑方式。
润滑对齿轮传动有着重要的影响，它直接影响着齿轮的使用寿命、工作效率和安全可靠性。
合理的润滑能够降低齿轮的摩擦和磨损，提高齿轮传动的效率和稳定性，延长齿轮的使用寿命。
1. 减少摩擦和磨损通过形成润滑膜，润滑可有效减少齿轮的摩擦和磨损。
在齿轮传动中，由于齿轮的啮合运动，齿轮与齿轮之间以及齿轮与轴承之间都存在着摩擦，如果缺乏有效的润滑，很容易导致齿面磨损和表面疲劳裂纹的产生，进而降低齿轮的使用寿命。
而良好的润滑膜可以有效减少齿轮的摩擦系数，减小磨损量，延长齿轮的使用寿命。
2. 降低传动噪音润滑对于降低齿轮传动的噪音具有重要作用。
在齿轮传动中，缺乏有效的润滑会导致齿轮表面不平整、表面磨损以及局部振动，进而产生较大的摩擦声和噪音。
而合理的润滑能够填充齿轮间隙，平滑表面，减少齿面的震动和噪音的产生，从而降低传动噪音。
3. 提高传动效率润滑对于提高齿轮传动的效率也有着重要的意义。
设备用润滑油专题(二):齿轮的润滑知识齿轮的润滑知识一、齿轮的功用及类型齿轮的传动是机械装备的重要组成部分,具有传递动力、变速换向功用。
齿轮的类型:按齿轮传动轴线的相互位置可分为三类——平行轴线传动、相交轴线传动和交错轴线传动。
平行轴线传动的齿轮有直齿圆柱齿轮、斜齿圆柱齿轮、人字齿圆柱齿轮。
相交轴线传动齿轮有直齿圆锥齿轮、斜齿圆锥齿轮、螺旋齿圆锥齿轮。
交错轴线传动齿轮有双曲线齿轮、蜗轮传动齿轮、螺旋齿圆柱齿轮。
二、齿轮的工作特点(一)齿轮的接触型式及摩擦特点:齿轮类型接触形式主要摩擦特点正齿轮线滑动及滚动人字齿轮线滑动及滚动圆锥齿轮线滚动及滑动直齿线滚动及滑动曲齿线滚动及滑动蜗轮蜗杆点滑动双曲线齿轮线滑动及滚动螺旋齿轮点滑动(二)齿轮的工作特点:不同类型的齿轮有着不同的工作特性,如:正齿轮传动时,齿面接触线是一条与轴线平行的直线,其轮齿的啮合是沿整个齿宽同时接触,或同时分开,所以容易引起冲击和噪音。
为了克服这种缺点,产生了斜齿、螺旋齿、曲齿、圆锥曲齿、双曲线齿等传动以达到传动平稳、减少冲击和噪音等目的。
同时这些齿轮在啮合区内,接触线的总长要比直齿轮长,且在同一时间内,有几个齿同时啮合,啮合的部分比直齿多,从而使齿面上的比压降低,提高了齿轮传动的承载能力,增长了使用寿命。
(三)齿轮的工作条件随着现代工业的高速发展,特种、重型、高速、强载设备的出现,齿轮的传动条件越加苛刻,特别是汽车工业、航空工业等表现突出,其他一般工业齿轮装置的减速箱、传动箱工作条件较为缓和。
总之齿轮在不同运转工作条件下,齿轮的齿面啮合压力、齿轮的圆周速度以及在工作时油的温度等有较大的差异,其齿面啮合承载的压力为0.8~4Gpa,齿轮的圆周速度为5~100m/s,其工作运转时的油温在40~200℃之间。
三、齿轮的损坏状况(一)齿轮损坏的形式齿轮损坏的形式可分为四种类型:黏着磨损、磨粒磨损、疲劳磨损、和腐蚀磨损。
以上四种类型的磨损表现在不同的工作条件下(扭矩及速度等)(二)损坏的主要原因当摩擦副在运转过程中,其一是润滑油因粘度小,速度太低,负荷太大,不能建立油膜;其二是圆周速度过大,负荷过重,产生滑动滚动、润滑油的质量等级差,粘度不合适、缺油等造成的不同程度黏着磨损;其三是润滑系统内混进外部的尘埃等微粒以及内部磨屑、胶质等杂质造成微粒磨损;其四,在周期循环接触应力的反复作用下,使齿轮产生疲劳磨损,使表面材料产生点蚀、剥落以及断裂;其五,润滑系统内混进水、金属微粒、化学污染物、以及润滑油的化学作用和氧的参予下等造成腐蚀磨损等。
齿轮传动润滑你知道多少？——安维士齿轮的润滑原理齿轮传动是最常见的机械传动形式之一，在各种齿轮传动形式中，轮齿从开头进入啮合至脱开的过程中存在着摩擦。
基于齿轮相对速度的变化，常见的齿轮摩擦分为滑动摩擦和滚动摩擦。
在任何齿轮传动中，齿面假如直接啮合，那么就可能发生两齿面黏附，齿面磨损发热、烧伤，甚至焊合，造成齿轮即时失效。
因此齿轮润滑的基本要求就是润滑剂必需进入齿轮的啮合面，形成有效的润滑膜隔开齿面，阻挡啮合齿面的材料直接接触，并将由于磨擦产生的热很快带走，保证齿轮的正常运转。
齿轮之间正常的润滑膜应当是带有肯定黏附性的弹性流体，可以是液体，这是最常见的，也可以是半流体、气体或是固体。
齿轮的润滑种类边界润滑：是在啮合齿面有油膜隔开，在啮合齿面间形成的油膜强度不够，流淌性差，不足以保持稳定的弹性流体润滑，主要靠润滑油添加剂在金属表面形成的一层化学反应膜和物理吸附膜来起到润滑作用。
边界润滑状态下的齿轮承受的载荷、速度、温度和时间的力量都极为有限，极易产生磨损，造成齿轮的运转失效。
弹性流体润滑：由于在两齿轮面间存在着肯定强度弹性流淌润滑剂，完全将啮合面分开，使得两摩擦面的运动摩擦变为流体的内摩擦，并准时地带走运动产生的热量，在肯定的速度下承受肯定的载荷，达到齿轮的正常运转，这是最为抱负的润滑状态。
混合润滑：是齿轮传动中常常消失的一种状态。
在轮齿的啮合齿面间遗留体弹性膜动力润滑为主，同时存在边界润滑和干摩擦。
因此维持正常的齿轮运转的润滑剂必需具有良好的极压抗磨性，极佳的润滑性能，合适的黏度，良好的流淌性和散热性，肯定的防锈抗腐性能，良好的抗乳化性能和尽可能低的传动声音。
齿轮传动中润滑的作用润滑对齿轮的传动的正常运转和使用寿命起到打算作用。
润滑剂在齿轮传动中起到的润滑、冷却等各种功效，保证了齿轮在肯定的工作温度下正常的运转，并延长了齿轮的使用寿命。
1润滑对啮合齿面磨损的作用由于润滑剂在齿轮啮合表面之间形成有肯定强度的润滑弹性油膜，将啮合齿面分开，并且由于润滑剂中的极压添加剂与金属表面发生生成化学反应膜来应付随时消失的边界状态，因此保持了齿轮之间的分别，达到消退磨损的目的。
汽车减速箱齿轮润滑状态及其转化条件汽车变速箱齿轮工作环境复杂,受力多变.若要研究减速箱齿轮的润滑状态及其转化条件,首先要了解减速箱齿轮的润滑特点.总的来说,齿轮润滑的特点有以下几个方面:1)一对齿轮的传动是通过一对一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.滚动对于形成动压油膜十分有利,滚动的摩损也非常小.滑动容易引起磨损,严重时甚至造成齿面擦伤与胶合,滚动量和滑动量的大小因啮合位置而异,齿轮的润滑状态会随时间的改变而改变.2)齿轮传动润滑是断续性的,每次啮合都需要重新建立油膜,形成油膜的条件较轴承相差很远,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[1].正是因为以上原因,减速箱齿轮的润滑状态目前并不能精确地定量计算.为了分析齿轮在润滑接触中摩擦系数随着工况条件的变化规律,我们引入Stribeck曲线.Stribeck曲线显示了流体动压润滑,弹流润滑,混合润滑和边界润滑状态的转换,可以作为预测润滑状态简便的方法.Stribeck曲线[1]图中λ为膜厚比,是最小油膜厚度与摩擦副的一对粗糙表面的综合粗糙度之比.式中: λ 为油膜比厚,σ1为小齿轮的齿面粗糙度值Ra; σ2为大齿轮的齿面粗糙度值Ra;hmin为最小油膜厚度.当λ < 1 时,齿轮传动处于边界润滑状态.当1 < λ < 3 时,齿轮传动处于混合润滑状态或弹性流体动压润滑.当λ > 3 时,齿轮传动处于全膜流体动压润滑状态.由Stribeck曲线我们可以看出齿轮的润滑状态主要有边界润滑,弹流润滑和流体动压润滑三种.1.边界润滑.润滑油膜厚度小于两齿面间的综合粗糙度,轮齿间不存在有流动油膜,齿面只能靠边界油膜隔开,轮齿表面有较多的凸峰接触,易发生擦伤,胶合等磨损[2].边界润滑状态是极其不稳定的,极易因为外界条件的改变出现干摩擦的情况,一旦发生干摩擦,磨损率增大,齿轮就会发生拉伤甚至是咬死.所以齿轮润滑应尽量避免边界润滑状态.2.弹流润滑.弹流润滑状态或混合润滑状态,是边界润滑和流体动压润滑共同作用的结果.在这种状态下,载荷一部分有油膜承担,另一部分有接触的微凸体承担.在一定条件下,弹流润滑比边界润滑是的摩擦系数要小,但仍然会有轻微的磨损发生.3.流体动压润滑状态.弹性流体动力润滑状态的是指相互摩擦的表面之间的摩擦,流体润滑膜的厚度往往取决于摩擦表面的材料弹性变形以及润滑剂流变特性的润滑.这种状态下负载全部是由油膜承担的,所以发生胶合,点蚀以及磨损的几率是十分之小的,是比较理想的润滑状态所以如果有条件,我们尽量的把机械设备齿轮减速器的润滑状态调整为弹性流体动力润滑状态[3].从以上齿轮润滑状态分析可以看出油膜厚度是影响齿轮润滑状态转化的关键因素.研究影响齿轮润滑状态转化的条件首先要了解油膜厚度的影响因素.影响最小油膜厚度的因素有很多也很复杂,总的来说主要有齿轮的负载,齿轮工作时的速度,工作温度和环境温度,润滑油粘度等.不过这些因素并不是孤立单独的起作用,而是互相影响互相作用的.一是载荷对最小油膜厚度的影响.当速度一定时,随载荷的增加,轮齿间的油膜形成机理及最小油膜厚度不同.在轻载时,齿轮表面润滑油的压粘效应不明显,表面弹性变形也很小,这时的油膜厚度主要受速度的影响,基本为动压润滑形式,油膜厚度较大.在中等载荷时,油膜厚度只受速度影响,润滑形式介于动压润滑和弹性流体动压润滑之间,当载荷稍有变化时油膜厚度并不变化,在载荷平稳的工作条件下,油膜厚度较稳定.在重载时表面接触应力加大,内部油压也加大,齿廓表面产生较大的弹性变形,润滑油出现明显的压粘效应,此时的润滑状态为弹性流体动压润滑,油膜厚度最小,但油膜刚性较好,油膜稳定.二是速度对最小油膜厚度的影响.当载荷较大时,随着速度的增加,润滑油出现温粘效应.转速增大,润滑油温度升高,降低了润滑油由于压粘效应而增加的粘度,导致润滑油流动性增加,这样,油膜厚度就会随着转速的提高而增大。
齿轮传动的润滑工程齿轮传动时，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，可以防止金属直接接触，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(下列图)，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-AN46L-AN68L-AN10041.4～50.661.2～74.890.0～110.0工业齿轮油（SY1172-88）6810015022032061.2～74.890～110135～165288～352工业闭式齿轮油(GB/T5903-1995)6810015022032046061.2～74.890～110135～165198～242288～352414～506普通开式齿轮油(SY1232-85)68100150100℃主要适用于开式齿轮、链条和钢丝绳的润滑60～7590～110硫－磷型极压工业齿轮油12015020025030035050℃适用于经常处于边界润滑的重载、高冲击的直、斜齿轮和蜗轮装置轧钢机齿轮装置110～130130～170180～220230～270280～320330～370钙钠基润滑脂(ZBE86001-88)ZGN-2ZGN-3石墨钙基润滑脂(ZBE36002-88)ZG-S注：①表中所列仅为齿轮油的一局部，必要时可参阅有关资料。
汽车减速箱齿轮润滑状态及其转化条件
汽车变速箱齿轮工作环境复杂,受力多变.若要研究减速箱齿轮的润滑状态及其转化条件,首先要了解减速箱齿轮的润滑特点.总的来说,齿轮润滑的特点有以下几个方面:1)一对齿轮的传动是通过一对一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.滚动对于形成动压油膜十分有利,滚动的摩损也非常小.滑动容易引起磨损,严重时甚至造成齿面擦伤与胶合,滚动量和滑动量的大小因啮合位置而异,齿轮的润滑状态会随时间的改变而改变.2)齿轮传动润滑是断续性的,每次啮合都需要重新建立油膜,形成油膜的条件较轴承相差很远,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[1].正是因为以上原因,减速箱齿轮的润滑状态目前并不能精确地定量计算.为了分析齿轮在润滑接触中摩擦系数随着工况条件的变化规律,我们引入Stribeck曲线.Stribeck曲线显示了流体动压润滑,弹流润滑,混合润滑和边界润滑状态的转换,可以作为预测润滑状态简便的方法.
Stribeck曲线[1]
图中λ为膜厚比,是最小油膜厚度与摩擦副的一对粗糙表面的综合粗糙度之比.
式中: λ 为油膜比厚,σ1为小齿轮的齿面粗糙度值Ra; σ2为大齿轮的齿面粗糙度值Ra;hmin为最小油膜厚度.
当λ < 1 时,齿轮传动处于边界润滑状态.
当1 < λ < 3 时,齿轮传动处于混合润滑状态或弹性流体动压润滑.
当λ > 3 时,齿轮传动处于全膜流体动压润滑状态.
由Stribeck曲线我们可以看出齿轮的润滑状态主要有边界润滑,弹流润滑和流体动压润滑三种.
1.边界润滑.润滑油膜厚度小于两齿面间的综合粗糙度,轮齿间不存在有流动油膜,齿面只能靠边界油膜隔开,轮齿表面有较多的凸峰接触,易发生擦伤,胶合等磨损[2].边界润滑状态是极其不稳定的,极易因为外界条件的改变出现干摩擦的情况,一旦发生干摩擦,磨损率增大,齿轮就会发生拉伤甚至是咬死.所以齿轮润滑应尽量避免边界润滑状态.
2.弹流润滑.弹流润滑状态或混合润滑状态,是边界润滑和流体动压润滑共同作用的结果.在这种状态下,载荷一部分有油膜承担,另一部分有接触的微凸体承担.在一定条件下,弹流润滑比边界润滑是的摩擦系数要小,但仍然会有轻微的磨损发生.
3.流体动压润滑状态.弹性流体动力润滑状态的是指相互摩擦的表面之间的摩擦,流体润滑膜的厚度往往取决于摩擦表面的材料弹性变形以及润滑剂流变特性的润滑.这种状态下负载全部是由油膜承担的,所以发生胶合,点蚀以及磨损的几率是十分之小的,是比较理想的润滑状态所以如果有条件,我们尽量的把机械设备齿轮减速器的润滑状态调整为弹性流体动力润滑状态[3].
从以上齿轮润滑状态分析可以看出油膜厚度是影响齿轮润滑状态转化的关键因素.研究影响齿轮润滑状态转化的条件首先要了解油膜厚度的影响因素.影响最小油膜厚度的因素有很多也很复杂,总的来说主要有齿轮的负载,齿轮工作时的速度,工作温度和环境温度,润滑油粘度等.不过这些因素并不是孤立单独的起作用,而是互相影响互相作用的.
一是载荷对最小油膜厚度的影响.当速度一定时,随载荷的增加,轮齿间的油膜形成机理及最小油膜厚度不同.在轻载时,齿轮表面润滑油的压粘效应不明显,表面弹性变形也很小,这时的油膜厚度主要受速度的影响,基本为动压润滑形式,油膜厚度较大.在中等载荷时,油膜厚度只受速度影响,润滑形式介于动压润滑和弹性流体动压润滑之间,当载荷稍有变化时油膜厚度并不变化,在载荷平稳的工作条件下,油膜厚度较稳定.在重载时表面接触应力加大,内部油压也加大,齿廓表面产生较大的弹性变形,润滑油出现明显的压粘效应,此时的润滑状态为弹性流体动压润滑,油膜厚度最小,但油膜刚性较好,油膜稳定.
二是速度对最小油膜厚度的影响.当载荷较大时,随着速度的增加,润滑油出现温粘效应.转速增大,润滑油温度升高,降低了润滑油由于压粘效应而增加的粘度,导致润滑油流动性增加,这样,油膜厚度就会随着转速的提高而增大。
如果转速较低,由于油的粘度因载荷较大而增大,使其流动性降低,故不易建立有效油膜厚度[4].
总之,由Stribeck曲线我们知道减速箱齿轮所处的润滑状态主要有边界润滑,弹流润滑和流体动压润滑三种,通过分析总结出了影响润滑状态转化的主要因素.因为齿轮工作条件的复杂性以及设备对于精度和定量化的要求,在计算最小油膜厚度和进一步研究其影响因素上我们仍有大量工作要做.
参考文献
[1] 纵杰.润滑技术在齿轮传动中的应用分析[J].浙江冶金，2010.
[2] 时洪文常开华.关于齿轮减速器的润滑[J].砖瓦,2006.
[3] 李林.浅析机械设备齿轮减速器的润滑[J].科技风,2013.
[4] 孙健.齿轮在不同工作条件下的润滑状态[N].江苏石油化工学院学报，2001.。
