對(duì)于工業(yè)齒輪系統(tǒng)來(lái)說(shuō), 現(xiàn)在工業(yè)齒輪箱是由新型材料制成, 自重更輕, 能產(chǎn)生更大動(dòng)力, 也更耐久可靠, 輪齒和軸承負(fù)荷也更高。更小齒輪箱體積意味著用以潤(rùn)滑齒輪的潤(rùn)滑油更少, 油品承載負(fù)荷更高。這將導(dǎo)致工作溫度更高以及氧化過(guò)程不斷累積, 氧化過(guò)程產(chǎn)生油泥, 油泥導(dǎo)致油品和齒輪箱組件使用壽命縮短, 帶來(lái)停工損失、組件維修與更換成本也會(huì)增加。這些痛點(diǎn)均向齒輪油的品質(zhì)提出了更高的要求。
1、油品的極壓抗磨性能
齒輪機(jī)擦傷試驗(yàn)是衡量齒輪油承載能力的一個(gè)重要指標(biāo)。工業(yè)齒輪油應(yīng)在齒輪機(jī)高速、低速重載 或沖擊負(fù)荷下迅速形成邊界吸附膜或化學(xué)反應(yīng)膜，保證齒輪嚙合的順利進(jìn)行，防止齒面發(fā)生擦傷和膠合。
2、油品的軸承保護(hù)性能
齒輪系統(tǒng)中不止存在齒輪，還有承載著齒輪的軸承，它也是齒輪箱中重要的零件，國(guó)內(nèi)外的實(shí)踐表明，軸承失效常會(huì)引起齒輪箱災(zāi)難性的破壞。據(jù)統(tǒng)計(jì)，在正常的使用過(guò)程中，70% 以上的軸承達(dá)不到預(yù)定壽命，因此，軸承的合理設(shè)計(jì)、充分潤(rùn)滑是影響齒輪箱正常運(yùn)轉(zhuǎn)的關(guān)鍵因素。
正是基于上述因素，齒輪油在研發(fā)過(guò)程中，充分考慮了關(guān)于軸承保護(hù)的相關(guān)要求，因此隨著齒輪傳統(tǒng)系統(tǒng)技術(shù)的發(fā)展，F(xiàn)lender標(biāo)準(zhǔn)中也對(duì)軸承保護(hù)性能做出了新的要求。
3、油品與密封材料和軸封橡膠的兼容性
為防止工業(yè)減速機(jī)發(fā)生油品泄漏導(dǎo)致計(jì)劃外停機(jī)，一般要求密封墊圈可以經(jīng)受住齒輪油的侵襲和腐蝕以及非常高的操作溫度。包括齒輪油在內(nèi)的諸多其他油品，在使用過(guò)程中，不可避免地會(huì)與作為系統(tǒng)密封材料的橡膠件接觸。若使用的其他油品與所用橡膠的兼容性不好，就會(huì)引起橡膠的過(guò)度膨脹或收縮、加速橡膠的老化，造成油品泄漏污染環(huán)境，還可能會(huì)帶來(lái)安全隱患，影響設(shè)備的正常運(yùn)行。傳統(tǒng)CKD標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)齒輪油的密封和橡膠兼容性并沒(méi)有具體要求，而 Flender 規(guī)格中要求通過(guò)與“樂(lè)泰 Loctite”液體密封材料的相容性試驗(yàn)（Loctite 128068）和軸封橡膠兼容性試 驗(yàn)（靜態(tài)測(cè)試）。
4、油品的抗泡性能
工業(yè)齒輪油在循環(huán)流動(dòng)和被攪動(dòng)中，會(huì)帶入空氣，容易產(chǎn)生泡沫，若抗泡性不好，生成的泡沫不能很快消失，會(huì)影響齒輪嚙合處油膜的形成，還會(huì)因夾帶泡沫使實(shí)際工作油量減少，影響散熱功能。因此，齒輪油對(duì)抗泡沫性能也因關(guān)注。
5、油品的抗微點(diǎn)蝕性能
微點(diǎn)蝕現(xiàn)象又稱灰斑現(xiàn)象，是指齒輪工作過(guò)程中齒面出現(xiàn)的一種呈發(fā)灰狀態(tài)的特征現(xiàn)象，其實(shí)質(zhì)是齒面出現(xiàn)微小裂紋并伴有少量材料轉(zhuǎn)移，是一個(gè)齒面形成微小裂紋并發(fā)生冷膠合的綜合過(guò)程。這種現(xiàn)象也是隨著齒輪箱技術(shù)進(jìn)步而新出現(xiàn)的問(wèn)題，一般發(fā)生在低速重載齒輪的嚙合齒面上, 如風(fēng)電齒輪箱、 船用齒輪箱的低速重載傳動(dòng)齒面上。
微點(diǎn)蝕現(xiàn)象發(fā)生的機(jī)理一般認(rèn)為是由于低速重載齒輪的嚙合齒面間多呈混合或邊界潤(rùn)滑狀態(tài)。在齒輪嚙合過(guò)程中，由于兩齒面微觀結(jié)構(gòu)的波峰發(fā)生直接接觸，并在較高的接觸及剪切應(yīng)力和相對(duì)摩擦作用下，導(dǎo)致齒面局部溫度升高，油膜或化學(xué)反應(yīng)膜破裂，進(jìn)而產(chǎn)生復(fù)雜的彈塑性變形，在此過(guò)程中也就產(chǎn)生了齒輪表面的微小裂紋和材料轉(zhuǎn)移。隨著風(fēng)電、船舶等行業(yè)所使用齒輪箱技術(shù)的發(fā)展，微點(diǎn)蝕也成為各大減速機(jī)生產(chǎn)廠家越發(fā)關(guān)注的問(wèn)題，為此，F(xiàn)lender標(biāo)準(zhǔn)也針對(duì)抗微點(diǎn)蝕性能提出了新的要求，要求其使用的齒輪油通過(guò)FVA 54 試驗(yàn)，這也是目前世界公認(rèn)的抗微點(diǎn)蝕性能檢測(cè)試驗(yàn)方法。
6、油品的過(guò)濾性能
齒輪油的過(guò)濾性是指在實(shí)際運(yùn)行條件下，齒輪油通過(guò)過(guò)濾器并且不堵塞過(guò)濾器的能力，油品的過(guò)濾性能很重要，這是由于影響油品抗微點(diǎn)蝕能力的另一個(gè)重要因素是油品的清潔度。
簡(jiǎn)單的說(shuō)，過(guò)濾是檢驗(yàn)油品清潔度差異最好的試金石。油液中若混有過(guò)大、過(guò)硬的磨蝕性顆粒，往往會(huì)破壞齒輪兩接觸齒面間或軸承中的油膜或邊界膜，并由此導(dǎo)致各類損傷的發(fā)生，故更易發(fā)生微點(diǎn)蝕。因此，在油品研發(fā)和實(shí)際應(yīng)用中，不僅保持油品的良好過(guò)濾性和清潔度，而且對(duì)限制微小顆粒的數(shù)目也因十分重視。
從以上分析可以看出，工業(yè)5.0時(shí)代下的齒輪油應(yīng)具備良好的黏溫性能和低溫性能、優(yōu)良的防銹防腐、抗乳化的基礎(chǔ)上，在抗微點(diǎn)蝕性能、軸承保護(hù)性能、極壓抗磨性、抗泡性、與涂料 / 密封材料 / 橡膠件的兼容性和過(guò)濾性都應(yīng)要有不俗的表現(xiàn)。
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