齿轮传动中2种润滑油的润滑性能研究

雷璐娟

（西安石油大学，陕西西安 710065）

齿轮传动中2种润滑油的润滑性能研究

雷璐娟

（西安石油大学，陕西西安 710065）

西安某润滑油厂生产出了2种齿轮润滑油，为了验证这2种润滑油的润滑性能，提出了利用齿轮机构（抽油机减速器）来进行2组实验，每组实验取3台使用时间一样的抽油机减速器（确保它们齿轮的初始磨损程度一样），并在其中加入等量的润滑油，提供动力使其开始工作，在抽油机工作3个月、6个月和9个月时，分别从抽油机齿轮机构中抽取等量样本，测定其中的金属屑含量并记录。判断依据：样本中金属屑含量越高，齿轮磨损越严重，润滑油润滑性能越差，反之，金属屑含量越低，润滑性能越好。

润滑油；齿轮；润滑性能

齿轮是机械设备中应用最广泛且极其重要的零件，无论是在何种领域，但凡有大型机械设备的使用，就必然会使用到齿轮这种零件。由于齿轮的传动必然会产生摩擦，摩擦又会直接导致齿轮的磨损，故而，如何有效地降低齿轮传动过程中的磨损情况，成为了机械领域一个重要的难题[1-2]。

润滑油的使用，在很大程度上降低了齿轮传动过程中的磨损，提高了齿轮的使用寿命，然而润滑油的种类有很多，不同润滑油由于其油品性能和质量指标各不相同，所以对齿轮机构磨损的降低程度也是各不相同。

本文主要探讨西安某厂生产的2种润滑油在同种齿轮机构应用中磨损降低程度大小的不同。

1 润滑原理及2种润滑油介绍

1.1 润滑原理

润滑油的主要作用就是有效地减少齿轮之间的摩擦力，所以润滑油的润滑原理必定离不开降低摩擦力这一目的[3]。总的来说，润滑原理大致可以分为以下3类：

（1）流体润滑，这一润滑原理是在齿轮的两摩擦面添加润滑剂，使得两摩擦面完全被润滑油隔开，这样一来，齿轮间传动时，便能有效地减少齿与齿之间的摩擦，从而达到保护齿轮，延长齿轮使用寿命的目的。

（2）边界润滑，在一些较大齿轮的传递过程中，由于齿轮的力矩过大，导致两接触面之间的承载载荷很大，流体润滑形成的那层润滑“膜”遭到了破坏，但此时的摩擦面之间仍然存在有润滑油，故而摩擦面仍会存在一种极薄的膜，从而能够继续保护两接触面，降低两接触面之间的磨损程度。

（3）混合润滑，在机械传动过程中，难免会出现摩擦面上的润滑膜局部遭到破坏，此时的油膜既不连续也不均匀，故而在两接触面上会存在流体润滑和边界润滑的润滑形态，称之为混合润滑。

1.2 2种润滑油介绍

（1）A为抗氧防锈工业齿轮油。该级别的产品具有较好的抗氧、抗磨、防锈、抗乳性和抗泡性能。适用于齿面硬度HB≤286，齿面应力小于500 N/mm2，最大滑动速度与速度之比Vg/V＜1/3，正常工作温度小于70℃的齿轮系统润滑。

（2）B为中负荷工业齿轮油。该产品在A的基础上提高其极压性和抗磨性。适用于中等工作温度（70～100 ℃），齿面应力大于550 N/mm2、小于 1 100 N/mm2，最大滑动速度与速度比Vg/V＞1/3，以及负荷较轻但有冲击负荷的齿轮系统润滑。

2 试验部分

2.1 试验过程

试验分为2组，每组3台抽油机，其编号分别记作A、B、C和a、b、c。试验开始前，在A组的3台抽油机齿轮箱中加入等量且能足以支持仪器正常运转的A类油品（抗氧防锈工业齿轮油）；在B组的3台仪器中亦加入等量且能足以支持仪器正常运转的B类油品（中负荷工业齿轮油），6台抽油机齿轮箱中润滑油等量[4-7]。

给6台抽油机提供相同功率的动力使其正常运转，分别在3个月、6个月和9个月这3个时间段用取样机抽取齿轮箱中的润滑油样本。每台抽油机齿轮箱中取样3次，共计18个样本。

2.2 数据的测量

本文采用TYP-2型铁谱测定仪对试验的18个样本进行测定，铁谱测定仪如图1所示。主要测量在不同时间段内润滑油样本中金属屑的含量。

图1 铁谱测定仪

3 结果与分析

2组实测的试验数据分别如表1和表2所示。

表1 第1组试验数据

表2 第2组试验数据

由表1和表2可以看出，第1组3台仪器在3个时间段的样本平均值分别为107、185和274 mg/kg，第2组3台仪器在3个时间段的样本平均值分别为124、222和324 mg/kg。为了更加直观地感受二者的差别，笔者绘制了直线图，见图2。

图2 试验样本折线图

从图2中能够清晰地看到第2组样本的金属屑含量在3个时间段均大于第1组样本的。而样本中金属屑含量越高，说明齿轮磨损越严重，也即润滑油润滑性能越差，反之，金属屑含量越低，则润滑性能越好。因此，在该试验条件下，A类抗氧防锈工业齿轮油对齿轮的保护作用要大于B类中负荷工业齿轮油。

4 结论

通过上文的叙述，可以发现在相同条件下，第2组润滑油样本中金属屑的含量要多于第1组，进而得出，第1组减速器中齿轮的磨损程度要小于第2组。所以得出结论：在该试验条件下，A类抗氧防锈工业齿轮油对齿轮的保护作用要大于B类中负荷工业齿轮油。

[1] 彭礼成，程宏.润滑油站齿轮泵切换低油压故障诊断与改造[J].石化技术，2016，23（5）:129.

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[5] 徐宏毕.润滑油中机械杂质测定方法的改进[J].云南化工，2015，42（1）：51-52.

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10.13752/j.issn.1007-2217.2017.03.009

2017-06-21