5第五章 车辆齿轮油
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车辆齿轮油(中级版)1.概述车辆齿轮油是润滑油重要产品,主要用于各种汽车手动变速器和驱动桥中。
自1925年Gleason Works 开发了第一个双曲线齿轮驱动桥以来,在短短几年间,几乎全部的美国制造商都推广使用。
接着,在欧洲也逐步得到应用。
为了满足双曲线齿轮驱动桥的润滑要求。
开发了极压车辆齿轮油,这种早期的齿轮油为S-Pb型或S-P-Cl型。
二次世界大战以后,为了制得具有高速冲击性能和高扭矩性能的多效齿轮油,引入了S-P-Cl型复合剂。
以后由于卡车载重和功率的提高,加上轴偏置增大,复合剂在原来的S-P-Cl 基础上又引入了二烷基二硫代磷酸锌,大大提高了极压性能。
进入60年代,由于汽车工业不断追求高速度,大马力,需要热氧化安定性更高的润滑油,研制出第一代S-P型双曲线齿轮油,并逐渐在全世界得到普及。
硫磷型车辆齿轮油经过40年的使用,经久不衰,其主要是围绕着含磷添加剂和添加剂复配技术的发展。
第二代、第三代硫磷型齿轮油具有好的热稳定性和水解稳定性,解决了含磷剂消耗快的问题,并可作为车辆、工业齿轮通用油。
1.1国外车辆齿轮油情况代表着发达国家的欧洲,每年需要车辆齿轮油30万吨,其中75%为GL-5车辆齿轮油,其余为GL-4齿轮油。
见表1:表1 欧洲用车辆齿轮油售量增长很小。
出现了全寿命油,要求汽车齿轮油的基础油越来越多地使用合成润滑油,同时有轻质化趋势,好处是改进了燃料经济性,也容易换档。
欧洲汽车生产商要求车辆齿轮油延长换油周期,甚至要求与车辆同寿命,目前汽车寿命约为75万公里,将来要延长到100万公里,因此齿轮油与橡胶密封材料配伍性受到特别重视,要求在长期运转中齿轮油对密封材料既不能使其硬化、收缩,又不能使其膨胀、降低强度。
目前欧洲轿车多为前桥驱动,前桥中装有同步器。
欧洲同步器设计与美国不同,美国的同步器由一组摩片组成,而欧洲的同步器由一组黄铜环组成,为使其同步器能正常工作,在要求使用GL-4、GL-5齿轮油时,还要补充进行密封件试验和同步器试验。
中石油gl-5齿轮油成分标准中石油GL-5齿轮油成分标准包括精制矿物油、合成油或二者混合为基础油,加入多种添加剂调制的重负荷车辆齿轮油(GL-5)的要求和试验方法、检验规则、标志、包装、运输和贮存。
以下是详细的介绍:1.基础油中石油GL-5齿轮油是以精制矿物油或合成油为基础油,其具有高粘度指数和低倾点,能够保证在高温下具有稳定的润滑性能,同时具有良好的抗氧化性和热稳定性,能够在高温下保持较长时间的使用寿命。
2.添加剂中石油GL-5齿轮油加入了多种添加剂,包括极压抗磨剂、抗氧化剂、防锈剂、抗泡剂等。
这些添加剂能够提高齿轮油的润滑性能、抗氧化性能、抗磨性能和防锈性能等。
其中,极压抗磨剂能够提高齿轮表面的承载能力,有效减少齿轮摩擦磨损;抗氧化剂能够延长齿轮油的使用寿命;防锈剂能够防止齿轮表面生锈;抗泡剂能够防止齿轮油中出现泡沫。
3.性能特点中石油GL-5齿轮油具有优异的润滑性能和抗氧化性能,能够在高温下保持较长时间的使用寿命。
同时,其具有高粘度指数和低倾点,能够在低温下保持良好的流动性。
此外,其还具有优良的抗磨性能和防锈性能,能够保护齿轮表面免受磨损和锈蚀。
4.应用范围中石油GL-5齿轮油主要应用于重负荷车辆的齿轮润滑,如汽车驱动桥、变速器、差速器等。
其适用于在高速冲击负荷、高速低扭矩和低速高扭矩工况下应用的双曲面齿轮。
同时,其也可用于工业齿轮传动装置,如钢铁、电力、造纸等行业。
总之,中石油GL-5齿轮油是一种高性能的润滑油,其成分标准包括精制矿物油或合成油为基础油,加入多种添加剂调制而成。
其具有优异的润滑性能、抗氧化性能、抗磨性能和防锈性能等,能够为重负荷车辆的齿轮提供良好的润滑保护。
浅析汽车齿轮油及其使用方法齿轮油主要起润滑齿轮和轴承、防止磨损和锈蚀、幫助齿轮散热等作用。
车齿轮油用于汽车转向器、变速器以及驱动桥等齿轮传动机构中,由于齿轮传动时表面压力高,所以齿轮油对齿轮的润滑、抗磨、冷却、散热、防腐防锈、洗涤和降低齿面冲击与噪声等方面起着重要作用。
标签:汽车;齿轮油;性能;使用一、汽车齿轮油的使用性能(一)合适的黏度及良好的黏温性黏度是齿轮油最基本的性能。
黏度大,形成的润滑油膜较厚,抗负载能力相对较大。
(二)足够的极压抗磨性极压抗磨性是齿轮油最重要的性质。
由于齿轮负荷一般都在490 MPa以上,为防止油膜破裂造成齿面磨损和擦伤,在齿轮油中一般都加入极压抗磨剂,以前常用硫-氯型、硫-磷-氯型、硫-氯-磷-锌型、硫-铅型和硫-磷-铅型添加剂,硫-磷或硫-磷-氮型添加剂较为普遍。
(三)良好的抗乳化性齿轮油遇水发生乳化变质会严重影响润滑油膜形成,而引起擦伤、磨损。
(四)良好的氧化安定性和热安定性良好的氧化安定性和热安定性保证油品的使用寿命。
(五)良好的抗泡沫性生成的泡沫不能很快消失,将影响齿轮啮合处油膜形成,夹带泡沫使实际工作油量减少,影响散热。
二、汽车齿轮油的分类与规格齿轮油分为汽车齿轮油和工业齿轮油两类。
前者用于润滑各种汽车手动变速箱和齿轮传动轴;后者用于润滑冶金、煤炭、水泥和化工等各种工业的齿轮装置。
(一)国内车辆齿轮油的性能分级参照API提出的齿轮油性能分类,中国车辆齿轮油标准(GB/T7631.7-1995)中,将车辆齿轮油分为普通车辆齿轮油、中负荷车辆齿轮油和重负荷车辆齿轮油,对应于API分类的GL-3、GL-4、GL-5规格。
(二)中国汽车齿轮油的黏度分类中国车辆齿轮油黏度分类采用美国汽车工程师学会(SAE)黏度分类法。
分为70W、75W、80W、85W、90、140、250这几个黏度级。
其中,W代表冬用,70W、75W、80W、85W为冬用油,无W则为非冬用油,90、140均为夏用油。
1 前言汽车齿轮油用于机械式变速器、驱动桥和转向器的齿轮、轴承等零件的润滑,起到润滑、冷却、防锈和缓冲的作用。
由于汽车齿轮工作条件复杂,接触压力大(2.5GPa-4.0GPa),圆周速度快(5m/s-10m/s,滑动速度高(2m/s-10m/s),油温高(65℃-180℃),故对齿轮油的要求较高。
其中双曲线齿轮传动的工作条件更苛刻,对汽车齿轮油使用性能要求更高,使用中如果不能正确选用合适的齿轮油,就不能保证齿轮的正常润滑,容易导致齿轮的早期磨损和擦伤,甚至会造成大的车辆和人身事故。
因此,汽车齿轮油的正确选用非常重要。
2 汽车齿轮油的分类及发展2.1国外汽车齿轮油的分类与发展。
一类是按SAE(美国汽车工程师协会)粘度分类,分为7种牌号:70W、75W、80W、85W、90、140、250。
带尾缀W为冬季用齿轮油,它是根据齿轮油粘度达到150Pa·s的最高温度和100℃时的最小运动粘度两项指标划分的。
不带尾缀W的为夏季用齿轮油,它是根据100℃时的运动粘度范围划分的。
另外,还有多级油,如80W/90、85W/90等。
另一类是按API(美国石油协会)使用性能分类,依据工作条件的苛刻程度划分为GL-1--GL-6六级。
近年来,随着汽车技术不断发展,许多汽车制造厂商对汽车齿轮油的要求超过这些技术规范。
因此,SAE和ASTM(美国材料试验学会)建议用新的等级表示,即MT-1和PG-2。
其中MT-1是机械变速器用油,它的质量高于GL-4,改善了热安定性、抗氧性、清净性、抗磨性、密封材料与青铜件的配伍性。
PG-2质量要求比GL-5高,用于驱动桥润滑。
2.2国内汽车齿轮油的分类目前国内汽车齿轮油分类也有两种,一种按粘度分类,其分类标准参照SAE粘度分类(SAE J306)执行,具体如表1所列。
另一种是按使用性能分类,执行标准为GB/T7631.7一1995的附录B。
表 1 我国汽车齿轮油的粘度分类我国汽车齿轮油与API分类对应关系列于表2表 2 我国汽车齿轮油与API分类对应关系在选用汽车齿轮油时,目前国内车辆齿轮油3类产品标准(GL-4为企业标准)中已有17种牌号的系列产品,如表3所列。
第五章齿轮箱油润滑与冷却系统5.1 润滑与冷却系统的作用齿轮箱的润滑十分重要,良好的润滑能够对齿轮和轴承起到足够的保护作用。
此外还具有如下性能:1) 减小摩擦和磨损,具有高的承载能力,防止胶合。
2)吸收冲击和振动。
3)防止疲劳点蚀。
4)冷却、防锈、抗腐蚀。
本齿轮箱采用飞溅润滑+加压(强制)润滑方式,此种方式可以起到更好的润滑作用。
系统采用 Mobilgear SHC XMP 320合成润滑油,它在极低温度状况下具有较好的流动性;在高温时的化学稳定性好并可抑制黏度较低。
5.2 润滑与冷却系统的组成(1)泵单元:这部分主要由电机泵和过滤器两部分组成。
过滤器内部有精滤和粗滤两级滤网。
在滤网的两侧设有压差继电器。
可以对滤网的状态进行监控。
(2)冷却单元:冷却单元主要是热交换器,当系统油温过高时,压力油被送到热交换器进行热量交换。
(3)连接管路及单向阀。
5.3 原理图5.4工作过程系统要求在每次开机工作前,必须先启动润滑与冷却系统,待各润滑点充分得到润滑后在启动齿轮箱工作。
齿轮箱要求其内部的齿轮油工作时不得低于-15°C。
即当温度低于-15°C时,先通过齿轮箱中的加热系统,将齿轮油加热到-15°C在启动机器。
当温度在-15°C--+45°C时,油泵装置要求保证40 [l/min]油流量,用于齿轮箱润滑。
此时齿轮油不经过空气换热器。
其回路如图a所示(图中红色线代表回路):但由于刚开机时齿轮油温度较低,所以齿轮油的粘度大,造成系统内压力升高。
如果此时系统内压力高于10bar,那么齿轮油通过安全阀直接与电机构成回路,加速齿轮油的循环,使油温迅速升高,降低系统的压力。
此时回路如图b所示(红色线代表回路,其他参数如图a所示)随着齿轮油的循环,齿轮油温度不断升高,管路中的压力逐渐降低。
当压力在3bar—10bar范围时。
10bar安全阀自动关闭,3bar安全阀自动打开。