工程機械齒輪減速潤滑問題研究孫

延峰旭

摘 要：在我國工程行業的發展下，各類新型工程機械誕生，在各個領域中都得到了廣泛的應用，取得了良好的經濟效益與社會效益。齒輪是工程機械的基礎零件，有著使用范圍廣、傳動比準確、安全性能高的優勢，齒輪工作環境不同，其選擇的類型與潤滑方式也存在差異，做好齒輪減速器的潤滑，可以有效減輕齒輪間接觸摩擦，減少噪音和震動，提高機械工作效率。該文主要針對工程機械齒輪減速潤滑問題進行分析。

關鍵詞：工程機械齒輪 減速潤滑 影響

中圖分類號：TU60 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2016）12（b）-0102-02

隨著我國工程機械行業的發展，工程機械的質量日益提高，被廣泛應用到了我國經濟建設的各個領域。齒輪減速器是工程機械的重要組成部分，它的質量直接影響著工程機械的總體質量，而它的性能、工作效率和使用壽命受多種因素的影響，其中齒輪減速潤滑是一個關鍵性因素，影響著齒輪減速器的正常運行。該文主要針對機械齒輪潤滑的狀態進行了分析，并對潤滑對齒輪的摩擦和磨損的影響進行了全面的敘述。

1 工程機械齒輪的應用現狀

隨著我國工程建設項目的日益增多，工程機械在工程施工中的應用也越來越廣泛。而齒輪減速器的結構較為緊湊、工作效率高，所以在傳動運動中發揮出了良好的性能，使工程機械齒輪工作更加穩定，所以齒輪減速器在機械齒輪中應用十分廣泛。做好齒輪減速器的潤滑，可以有效減輕齒輪間接觸摩擦，減少噪音和震動，有效提高減速器的工作效率，延長齒輪減速器的使用壽命。

2 潤滑對齒輪摩擦和磨損的影響

2.1 潤滑對齒輪摩擦的影響

在齒輪工作時，一定粘度的流體油脂對齒輪的工作有著積極作用，可以有效減少齒輪間的摩擦，但是油脂粘度過高然而會導致齒輪間摩擦系數增大。從另外一個角度而言，在高壓條件下，彈性流體油自身的摩擦力會得到一定程度的增加，產生高溫。所以無論是流體潤滑劑還是彈性流體潤滑劑要選擇合適粘稠度的油脂作為潤滑劑。從摩擦角度來看，最好的潤滑狀態就是在齒輪嚙合滑動區內，要選擇內摩擦小的油脂，而在嚙合入口出要選擇摩擦大的油脂。

2.2 潤滑對磨損的影響

齒輪由于在工作過程中需要承受一定程度的負荷、速度，同時齒輪自身的材料性質和齒輪表面的物質都會對齒輪的磨損帶來一定的影響。而潤滑劑的加入有效減輕了齒輪的磨損，延長了其使用壽命。

2.2.1 潤滑對粘著磨損的影響

在齒輪剛剛投入工作時，由于未調試到最佳狀態，或者是由于制造過程中尺寸存在著一定程度微小誤差，再加上沖擊負荷、滑動速度的影響，如果沒有足夠的潤滑劑作用，很容易導致粘著磨損的產生。為了防止粘著磨損的產生，可以在齒輪上加入油性劑的負荷礦物油和極壓劑的礦物油。當然不同種類的極壓添劑和不同劑量的極壓添劑對粘著磨損的影響力也不盡相同，同時供油的量、方式，油溫和油點都會對粘著磨損有著不同程度的影響。

2.2.2 潤滑對表面疲勞磨損的影響

當齒面在嚙合過程中受到較大負荷的影響時，脈動接觸應力也會相應變大，這種力量達到一定程度就會破壞潤滑油的油膜強度，使齒面間產生直接接觸摩擦。當油膜發生破裂后，隨著活動摩擦力的增大，效應本身在一定程度上加強，從而輕松超過齒輪材質的剪切強度和屈服強度，導致齒表面材質發生微觀斷裂，使齒輪表面以下的一定深度產生疲勞裂紋。當裂紋產生以后，油脂深入到其內部，在受到高壓時對縫隙產生擴張力，導致裂縫進一步加深。隨著使用時間的延長，在齒面上留下大小不均勻的麻斑凹坑。這些都是疲勞點蝕，是齒輪磨損中最常見的一種現象。

齒輪表面疲勞點蝕產生的原因很多，一般來說跟接觸應力和滑動摩擦力的位置大小，齒面的材料性質以及油膜強度等因素有關。所以要選擇合適的潤滑油和潤滑方式，來減少疲勞點蝕的產生。潤滑油的質量對齒輪的腐蝕也有一定影響，如果潤滑劑中摻入了腐蝕性雜質，就很容易使金屬齒輪表面發生銹蝕。而繡蝕點能夠把應力集中起來，進一步引發裂紋，造成疲勞點蝕的產生。另外潤滑劑中的氣泡也能夠加快疲勞點蝕的產生，導致金屬塊脫落?？刂乒┯土磕軌蛴行Э刂破邳c蝕的產生。因為在油量過多的時候，會使多余的油擠壓在齒面間，在受到擠壓的時候產生局部高壓，增大接觸應力，造成疲勞點蝕的產生。

2.2.3 潤滑對磨料磨損的影響

潤滑油在使用過程中容易受到空氣中的灰塵、細沙石的污染，污染了的潤滑油加快了齒面磨損。所以在這種情況下，潤滑油不僅沒有起到潤滑的積極作用，反而起到了破壞作用。所以在齒輪運行過程中，要保持潤滑油的清潔，及時處理或者更換潤滑油，有效保持齒輪的順利運轉。

目前，工程機械齒輪減速潤滑中常用的潤滑油就是合成潤滑油，合成潤滑油熱氧化穩定性高，在不冷卻循環的環境下即可有效提升齒輪箱熱功率極限，壽命長、抗氧化性能好、承載能力大，既延長了齒輪壽命，還節約了重復保養、安全與后續的維護費用。

2.2.4 潤滑對膠合產生的影響

膠合也是齒輪傳動過程中的常見磨損，多見于一些荷載高、速度快的齒輪中，這會增加齒輪的運行壓力，在瞬間產生較高溫度，若齒輪潤滑效果不佳，那么就很容易出現干摩擦問題，甚至粘合在一起，此時，此輪是相對滑動的，因此，會給齒輪造成傷痕。注意潤滑可以控制膠合現象的產生，潤滑油粘度越高，那么齒輪表面油膜厚度就越大，粘附性越強，就可以有效解決其中的膠合問題。此外，在礦物油中添加油性劑，也可以避免膠合磨損問題的產生，實踐證實，極壓油的抗膠合磨損性能要遠遠優于非極壓油。

2.2.5 潤滑對點蝕的影響

點蝕也是齒輪間比較嚴重的磨損現象，出現點蝕現象的時候，最開始只是一些針尖大小的小麻點，如果齒輪的工作環境還是沒有及時地改善，則會導致這個麻點不斷增加，大小不斷擴大。潤滑油的使用可以減少摩擦現象，降低點蝕幾率，同時還能延長齒輪的工作壽命，如果潤滑油的黏度越高，出現的效果也就越好。

3 結語

總之，我國的工程機械產業在不斷發展，齒輪減速器的應用日益廣泛，齒輪潤滑油在其工作中發揮出了巨大的優勢，在工程設計中要掌握好給油的油量使其發揮出應有的作用。

參考文獻

[1] 解生澤，周超梅，孟軍紅，等.大型開式齒輪潤滑裝置的應用現狀[J].機械傳動，2008，32（3）：83-85.

[2] 呂潮斌，汪國基.齒輪傳動系統動力學研究進展與思考[J].黑龍江科技信息，2016（25）：142.

[3] 吉強.井下重型特種車輛液壓轉向系統的優化設計[J].煤礦機械，2012，33（7）：23-24.

[4] 吳敬.簡述水泥機械設備的潤滑管理（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.