典型案例分析

XX实业公司齿面咬合问题研究

XX实业公司冬夏季分别使用68#齿轮油与150#齿轮油，冬季出现齿轮咬合及齿面分布均匀划痕现象。现场了解情况分析如下：

目前在用齿轮油为68#和150#粘度，这两个粘度等级在普通工况下（环境温度范围零下10度至20度，间断性启动）是完全可以满足使用要求的，但是贵司的客户群范围较广，很多使用地区的工况超过此范围，因此必须针对此类客户群专门选择更合适的齿轮油。根据下图设备要求：

首先讨论低温启动问题，SCHERZINGER pumps 的齿轮液压泵输送液体粘度要求为2至3000厘斯，，而普通矿物型齿轮油的粘温曲线如下：

而同等级油品中，壳牌和美孚产品的粘温性能是最好的，其他品牌产品由于粘度指数较低，结果会比上表差。表中可以看出，在零下10度时，仅仅只有68#粘度齿轮油才满足贵司液压泵的泵送性要求，但是从今天谈到的试验结果（齿面胶合）来看，68#矿物型齿轮油的承载能力是达不到满负荷使用要求的，因此冬季选择68#齿轮油在低温工况下使用显然不够匹配。但同时选择高粘度齿轮油又满足不了泵送性要求，这个问题的解决办法后面会谈到。

下面我们来研究一下齿面载荷对润滑油粘度的要求及选择规则：

工业齿轮油选择原则是:1、根据齿面接触应力、齿轮类型和使用工况选择工业齿轮油的种类；2、根据节圆圆周速度和滚动压力选择齿轮油的粘度等级。

贵司齿轮箱的轮齿接触应力为1000MP，而由于局部接触的问题，在选择油品是应该贴近于高一等级油品，因此需要选择重负荷闭式工业齿轮油。

 经过计算，贵司减速箱的节线速度约为5m/s至7m/s，因此选择油品的粘度等级应该在150----320厘斯的范围。

 这样我们就得出结论：在苛刻的低温情况下，为了满足低温冷启动问题，油品粘度不能高于68厘斯，但为了满足载荷要求保护齿轮，油品粘度不能低于150厘斯，这就形成了一个矛盾，如何解决掉这个问题？

齿轮油是为了保护齿轮面免受磨损的，因此齿轮油的油膜厚度必须足够承受住齿面载荷，这是首要原则！因此齿轮油粘度必须保证在150厘斯以上；其次要满足冷启动要求，这里有两种方法可以解决：1、给设备增加加热系统或者控制环境温度；2、选择倾点足够低的合成齿轮油品（合成油油膜承载能力大于矿物油，选择合成油时可以适当降低油品粘度）

方法1：需要跟齿轮制造商沟通工艺改进计划，修改设计，难度较大，成本较高

方法2：不需要对设计做任何修改，冬夏季可以共用一种粘度油品，减少更换的成本，增加设备的免维护率，变相节约了成本

所以：在苛刻工况（低温零下10度以下）情况下使用的设备，建议加入合成油品；在普通工况（低温零下10以上）下工作的设备，建议将矿物油粘度提升至150厘斯以上！

下面对合成油品的性能做一个介绍，供您参考。

合成齿轮油是一种高级合成重载工业齿轮油，可在严苛的工况下提供杰出的润滑性能，包括低摩擦、较长使用寿命和高抗微点蚀，为齿轮提供最优保护。

具备以下特点：

1、  高油温情况下长寿命（80度油温连续工作2万小时），并且在油温高达120度时仍然可以顺利工作；

2、  重载荷和冲击载荷情况下保护齿轮使用寿命，具有抗微点蚀功能，得到齿轮制造商弗兰德（Flender）的认证，AGMA等级达到13级；

3、  降低摩擦系数，减少摩擦生热，节约能量，使得整体油温不会太高；

4、  有大量高温水蒸气存在情况下，能够迅速分水，可以轻松将水分排出，延长齿轮使用寿命；

5、  高粘度指数，避免油品在较大温差下粘度变化过大，提供稳定可靠的油膜保护；

6、  低倾点，让您在极低温度下可以选择较高粘度油品，提供足够的油膜支撑，减少齿轮磨损。

综上所述，按照贵司的要求，按照温度来选择润滑油粘度，我方推荐如下：

l  环境40度，油体温度大于60度：   粘度大于320厘斯矿物油或者粘度220厘斯合成油

l  环境20度，油体温度大于50度：   粘度大于220厘斯矿物油或者粘度220厘斯合成油

l  环境—20度，油体温度大于50度：粘度150厘斯合成油

l  环境—40度，油体温度大于50度：粘度150厘斯合成油，增加输油泵功率。