工程机械齿轮减速润滑问题研究孙

延峰旭

摘 要：在我国工程行业的发展下，各类新型工程机械诞生，在各个领域中都得到了广泛的应用，取得了良好的经济效益与社会效益。齿轮是工程机械的基础零件，有着使用范围广、传动比准确、安全性能高的优势，齿轮工作环境不同，其选择的类型与润滑方式也存在差异，做好齿轮减速器的润滑，可以有效减轻齿轮间接触摩擦，减少噪音和震动，提高机械工作效率。该文主要针对工程机械齿轮减速润滑问题进行分析。

关键词：工程机械齿轮 减速润滑 影响

中图分类号：TU60 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2016）12（b）-0102-02

随着我国工程机械行业的发展，工程机械的质量日益提高，被广泛应用到了我国经济建设的各个领域。齿轮减速器是工程机械的重要组成部分，它的质量直接影响着工程机械的总体质量，而它的性能、工作效率和使用寿命受多种因素的影响，其中齿轮减速润滑是一个关键性因素，影响着齿轮减速器的正常运行。该文主要针对机械齿轮润滑的状态进行了分析，并对润滑对齿轮的摩擦和磨损的影响进行了全面的叙述。

1 工程机械齿轮的应用现状

随着我国工程建设项目的日益增多，工程机械在工程施工中的应用也越来越广泛。而齿轮减速器的结构较为紧凑、工作效率高，所以在传动运动中发挥出了良好的性能，使工程机械齿轮工作更加稳定，所以齿轮减速器在机械齿轮中应用十分广泛。做好齿轮减速器的润滑，可以有效减轻齿轮间接触摩擦，减少噪音和震动，有效提高减速器的工作效率，延长齿轮减速器的使用寿命。

2 润滑对齿轮摩擦和磨损的影响

2.1 润滑对齿轮摩擦的影响

在齿轮工作时，一定粘度的流体油脂对齿轮的工作有着积极作用，可以有效减少齿轮间的摩擦，但是油脂粘度过高然而会导致齿轮间摩擦系数增大。从另外一个角度而言，在高压条件下，弹性流体油自身的摩擦力会得到一定程度的增加，产生高温。所以无论是流体润滑剂还是弹性流体润滑剂要选择合适粘稠度的油脂作为润滑剂。从摩擦角度来看，最好的润滑状态就是在齿轮啮合滑动区内，要选择内摩擦小的油脂，而在啮合入口出要选择摩擦大的油脂。

2.2 润滑对磨损的影响

齿轮由于在工作过程中需要承受一定程度的负荷、速度，同时齿轮自身的材料性质和齿轮表面的物质都会对齿轮的磨损带来一定的影响。而润滑剂的加入有效减轻了齿轮的磨损，延长了其使用寿命。

2.2.1 润滑对粘着磨损的影响

在齿轮刚刚投入工作时，由于未调试到最佳状态，或者是由于制造过程中尺寸存在着一定程度微小误差，再加上冲击负荷、滑动速度的影响，如果没有足够的润滑剂作用，很容易导致粘着磨损的产生。为了防止粘着磨损的产生，可以在齿轮上加入油性剂的负荷矿物油和极压剂的矿物油。当然不同种类的极压添剂和不同剂量的极压添剂对粘着磨损的影响力也不尽相同，同时供油的量、方式，油温和油点都会对粘着磨损有着不同程度的影响。

2.2.2 润滑对表面疲劳磨损的影响

当齿面在啮合过程中受到较大负荷的影响时，脉动接触应力也会相应变大，这种力量达到一定程度就会破坏润滑油的油膜强度，使齿面间产生直接接触摩擦。当油膜发生破裂后，随着活动摩擦力的增大，效应本身在一定程度上加强，从而轻松超过齿轮材质的剪切强度和屈服强度，导致齿表面材质发生微观断裂，使齿轮表面以下的一定深度产生疲劳裂纹。当裂纹产生以后，油脂深入到其内部，在受到高压时对缝隙产生扩张力，导致裂缝进一步加深。随着使用时间的延长，在齿面上留下大小不均匀的麻斑凹坑。这些都是疲劳点蚀，是齿轮磨损中最常见的一种现象。

齿轮表面疲劳点蚀产生的原因很多，一般来说跟接触应力和滑动摩擦力的位置大小，齿面的材料性质以及油膜强度等因素有关。所以要选择合适的润滑油和润滑方式，来减少疲劳点蚀的产生。润滑油的质量对齿轮的腐蚀也有一定影响，如果润滑剂中掺入了腐蚀性杂质，就很容易使金属齿轮表面发生锈蚀。而绣蚀点能够把应力集中起来，进一步引发裂纹，造成疲劳点蚀的产生。另外润滑剂中的气泡也能够加快疲勞点蚀的产生，导致金属块脱落。控制供油量能够有效控制疲劳点蚀的产生。因为在油量过多的时候，会使多余的油挤压在齿面间，在受到挤压的时候产生局部高压，增大接触应力，造成疲劳点蚀的产生。

2.2.3 润滑对磨料磨损的影响

润滑油在使用过程中容易受到空气中的灰尘、细沙石的污染，污染了的润滑油加快了齿面磨损。所以在这种情况下，润滑油不仅没有起到润滑的积极作用，反而起到了破坏作用。所以在齿轮运行过程中，要保持润滑油的清洁，及时处理或者更换润滑油，有效保持齿轮的顺利运转。

目前，工程机械齿轮减速润滑中常用的润滑油就是合成润滑油，合成润滑油热氧化稳定性高，在不冷却循环的环境下即可有效提升齿轮箱热功率极限，寿命长、抗氧化性能好、承载能力大，既延长了齿轮寿命，还节约了重复保养、安全与后续的维护费用。

2.2.4 润滑对胶合产生的影响

胶合也是齿轮传动过程中的常见磨损，多见于一些荷载高、速度快的齿轮中，这会增加齿轮的运行压力，在瞬间产生较高温度，若齿轮润滑效果不佳，那么就很容易出现干摩擦问题，甚至粘合在一起，此时，此轮是相对滑动的，因此，会给齿轮造成伤痕。注意润滑可以控制胶合现象的产生，润滑油粘度越高，那么齿轮表面油膜厚度就越大，粘附性越强，就可以有效解决其中的胶合问题。此外，在矿物油中添加油性剂，也可以避免胶合磨损问题的产生，实践证实，极压油的抗胶合磨损性能要远远优于非极压油。

2.2.5 润滑对点蚀的影响

点蚀也是齿轮间比较严重的磨损现象，出现点蚀现象的时候，最开始只是一些针尖大小的小麻点，如果齿轮的工作环境还是没有及时地改善，则会导致这个麻点不断增加，大小不断扩大。润滑油的使用可以减少摩擦现象，降低点蚀几率，同时还能延长齿轮的工作寿命，如果润滑油的黏度越高，出现的效果也就越好。

3 结语

总之，我国的工程机械产业在不断发展，齿轮减速器的应用日益广泛，齿轮润滑油在其工作中发挥出了巨大的优势，在工程设计中要掌握好给油的油量使其发挥出应有的作用。

参考文献

[1] 解生泽，周超梅，孟军红，等.大型开式齿轮润滑装置的应用现状[J].机械传动，2008，32（3）：83-85.

[2] 吕潮斌，汪国基.齿轮传动系统动力学研究进展与思考[J].黑龙江科技信息，2016（25）：142.

[3] 吉强.井下重型特种车辆液压转向系统的优化设计[J].煤矿机械，2012，33（7）：23-24.

[4] 吴敬.简述水泥机械设备的润滑管理（上）[J].四川水泥，2009（3）：23-25.

[5] Devlin MT，Senn J，Sturtz M，Milner J，Jao T，Bala V.Improved understanding of axle oil rheology effects on torque transfer efficiency and axle oil operating temperature[Z].SAE 2003-01-1972，2011.