1、齒輪及磨損潤(rùn)滑技術(shù)手冊(cè)目錄一齒輪行業(yè)的發(fā)展3二齒輪的分類8三齒輪的失效形式10四齒輪的潤(rùn)滑特點(diǎn)11五典型案例分析12六附錄161.主要齒輪生產(chǎn)商2.常見潤(rùn)滑術(shù)語(yǔ)3.常見潤(rùn)滑劑標(biāo)準(zhǔn)一、齒輪行業(yè)發(fā)展齒輪行業(yè)概述齒輪及其齒輪產(chǎn)品是機(jī)械裝備的重要基礎(chǔ)件，絕大部分機(jī)械成套設(shè)備的主要傳動(dòng)部件都是齒輪傳動(dòng)，齒輪行業(yè)是機(jī)械業(yè)的基礎(chǔ)。相對(duì)機(jī)械裝配業(yè)而言，齒輪工業(yè)屬于技術(shù)最密集、資金最密集以及規(guī)模相對(duì)最大的行業(yè)。我國(guó)齒輪行業(yè)基本由三部分組成，即工業(yè)齒輪、車輛齒輪和齒輪裝備。1.車輛齒輪傳動(dòng)制造：包括車輛齒輪和車輛變速總成，主要為汽車、工程機(jī)械、農(nóng)機(jī)、摩托車變速傳動(dòng)的配套。車輛齒輪占到齒輪行業(yè)60%。2.工業(yè)齒輪傳

2、動(dòng)制造：包括了工業(yè)通用、專用、重載齒輪傳動(dòng)，用于冶金、礦山、水泥、船用等等領(lǐng)域的專用齒輪箱；其市場(chǎng)份額分別為18%、12%和8%；3.齒輪裝備制造業(yè)：包括齒輪機(jī)床、刀具、量具、實(shí)驗(yàn)設(shè)備、齒輪潤(rùn)滑和密封的領(lǐng)域。齒輪裝備占市場(chǎng)份額的2%。就市場(chǎng)需求與生產(chǎn)規(guī)模而言，中國(guó)齒輪行業(yè)在全球排名已超過意大利，居世界第四位。齒輪傳動(dòng)各細(xì)分行業(yè)發(fā)展概況    1.汽車自動(dòng)變速箱，絕大多數(shù)依靠進(jìn)口。    2.工業(yè)通用變速箱。美、德等跨國(guó)公司居多，德國(guó)SEW已在中國(guó)建立了3個(gè)生產(chǎn)基地，銷售收入愈10億元。國(guó)內(nèi)民營(yíng)居多，代表企業(yè)為萬(wàn)杰公司，行業(yè)內(nèi)產(chǎn)品差距逐

3、漸縮短，競(jìng)爭(zhēng)較為激烈。    3.工業(yè)專用變速箱領(lǐng)域，中國(guó)企業(yè)目前占據(jù)著70%-80%的市場(chǎng)份額，行業(yè)內(nèi)以國(guó)企為主，大部分有幾十年的技術(shù)、資源的積淀。    4.高速重載齒輪傳動(dòng)制造行業(yè)，目前國(guó)內(nèi)有南京高精齒輪股份有限公司（南京高速齒輪箱廠）、重慶齒輪箱廠、杭州前進(jìn)齒輪箱集團(tuán)、鄭州機(jī)械研究所、洛陽(yáng)中重減速機(jī)公司、沈陽(yáng)礦山減速機(jī)公司燈，在大型成套裝備配套及船舶工業(yè)中占有較大份額。    5.減速機(jī)是重大裝備制造業(yè)應(yīng)用廣泛的傳動(dòng)與調(diào)速設(shè)備，現(xiàn)階段我國(guó)具有一定規(guī)模的減速機(jī)制造企業(yè)尚有數(shù)百家，但產(chǎn)品多處于中低端領(lǐng)

4、域，高端市場(chǎng)由德國(guó)SEW公司、佛蘭德公司、日本住友公司等掌握。目前，我國(guó)高端減速機(jī)產(chǎn)品的市場(chǎng)份額已占到市場(chǎng)總額的1/4-1/3并以每年5左右的速度遞增，泰隆布雷維尼公司等中外合資公司在此領(lǐng)域發(fā)展迅速。    近幾年，國(guó)內(nèi)大型減速機(jī)廠家還針對(duì)建筑工程機(jī)械設(shè)備配套所需，開發(fā)研制出壓路機(jī)、打夯機(jī)、路面開鑿機(jī)等設(shè)備配套的大功率、同軸式齒輪減速機(jī)；適應(yīng)礦山和井下作業(yè)運(yùn)輸需要的Y系列齒輪減速機(jī)；適應(yīng)高溫高壓應(yīng)用設(shè)備所需的行星系列減速機(jī)；適應(yīng)工程變速范圍大的轉(zhuǎn)臂行星無(wú)級(jí)變速減速機(jī)等20多個(gè)大類，數(shù)百種規(guī)格的系列產(chǎn)品。6.齒輪專用裝備方面，近五年來民營(yíng)企業(yè)發(fā)展較快，國(guó)企發(fā)展比較慢

5、。大多數(shù)國(guó)有齒輪裝備制造企業(yè)的裝備可靠性指標(biāo)進(jìn)步較慢，致使齒輪行業(yè)的大部分主導(dǎo)精加工裝備仍是以進(jìn)口為主。部分齒輪企業(yè)裝備國(guó)產(chǎn)化的希望主要有：秦川機(jī)床廠的蝸桿砂輪磨齒機(jī)；重慶機(jī)床廠、南京二機(jī)長(zhǎng)的數(shù)控機(jī)床；螺旋錐齒輪磨齒機(jī)床的研制成功；天津元昊公司數(shù)控螺旋錐齒輪切齒機(jī)床的批量供貨；杭州天辰精密齒輪檢具、量具、夾具。規(guī)模、產(chǎn)業(yè)分布齒輪行業(yè)是機(jī)械基礎(chǔ)件中規(guī)模最大的行業(yè)，也是充分競(jìng)爭(zhēng)的行業(yè)，國(guó)內(nèi)產(chǎn)品市場(chǎng)份額比較分散。目前，我國(guó)有大小齒輪企業(yè)1000余家，骨干齒輪企業(yè)300多家，重點(diǎn)企業(yè)的產(chǎn)量、銷售額占全行業(yè)的75%以上，現(xiàn)在年銷售額超過1億元的企業(yè)已有150多家，還有一批超過10億元的企業(yè)，市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)充分

6、。重點(diǎn)地區(qū)分為大中型分變速箱的企業(yè)分布情況進(jìn)行分布主要集中在：1.汽車自動(dòng)變速箱齒輪：基本外國(guó)壟斷。2.汽車手工變速箱齒輪：大中型汽車：陜西、大同、重慶；輕微型轎車：長(zhǎng)春廠、重慶專業(yè)齒輪：浙江3.專用、重載、通用齒輪l  浙江、南京、重慶、陜西、河南。現(xiàn)有公司介紹在國(guó)際市場(chǎng)上，規(guī)模較大、知名度較高的齒輪箱制造商包括德國(guó)的Flender、SEW、倫茨、諾德，意大利的邦飛利、布雷維尼、康邁爾，日本的住友，英國(guó)的戴維布朗，比利時(shí)的漢森，美國(guó)的福克等公司，他們占據(jù)了國(guó)際工業(yè)齒輪市場(chǎng)20%以上的市場(chǎng)份額。從工業(yè)齒輪產(chǎn)品的銷售額來看，弗蘭德公司約為10億美元，SEW約為9億美元，倫茨約2.5億美

7、元，邦飛利約2.4億美元，布雷維尼約為2.4億美元，福克公司約為2億美元，住友、諾德、漢森分別約為1.6億、1.4億和1.2億美元。從市場(chǎng)集中程度來看，工業(yè)齒輪行業(yè)集中度較低，前十大制造商市場(chǎng)份額合計(jì)約20%，第一大制造商Flender市場(chǎng)占有率僅為6.3%。（一）法士特公司：隸屬于濰柴動(dòng)力（09年占濰柴動(dòng)力凈利潤(rùn)13.2%）1.主要產(chǎn)品：重型汽車變速器、汽車齒輪及其鍛、鑄件為主的生產(chǎn)企業(yè)和出口基地。汽車變速器產(chǎn)品覆蓋了4檔6檔領(lǐng)域，廣泛匹配于輸入扭矩3003000牛米、載重量2噸60噸之間的載重車、工程車、大客車等各類車型。法士特集團(tuán)公司目前號(hào)稱全球最大的重型變速器制造商和銷售商，擁有西安、

8、寶雞兩地四廠共10余家控、參股子公司；2.產(chǎn)能：年產(chǎn)各型系列汽車變速器100萬(wàn)臺(tái)、齒輪5000萬(wàn)只和汽車鍛件10萬(wàn)噸的綜合生產(chǎn)能力。3.市場(chǎng)占有率：重型變速器產(chǎn)品被國(guó)內(nèi)150多家主機(jī)廠的上千種車型選為定點(diǎn)配套產(chǎn)品，8噸以上重型汽車市場(chǎng)占有率超過86%，15噸以上超過92%，出口美國(guó)、澳大利亞、東歐、南美、東南亞、中東等十多個(gè)國(guó)家和地區(qū)，各項(xiàng)經(jīng)營(yíng)指標(biāo)連續(xù)8年名列中國(guó)齒輪行業(yè)第一，其中重型汽車變速器產(chǎn)銷量連續(xù)4年穩(wěn)居世界第一， 2009年實(shí)現(xiàn)產(chǎn)銷收入雙雙超過75億元。4.知識(shí)產(chǎn)權(quán)：擁有專利40多項(xiàng)，多款變速器產(chǎn)品榮獲全國(guó)齒輪行業(yè)“優(yōu)秀新產(chǎn)品特等獎(jiǎng)”和“陜西省科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)”。創(chuàng)新開發(fā)的擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)

9、和高技術(shù)含量的雙中間軸變速器已達(dá)到20多個(gè)系列數(shù)百個(gè)品種。 （二）杭州前進(jìn)齒輪箱集團(tuán)股份有限公司（杭齒前進(jìn)）1.概況：杭齒前進(jìn)占地633512.39平方米，現(xiàn)有職工2600余名，研發(fā)人員占12%。公司現(xiàn)有控股子公司15家，參股公司3家；并擁有國(guó)家認(rèn)定企業(yè)技術(shù)中心，國(guó)家級(jí)博士后工作站、船用齒輪箱和粉末冶金2個(gè)部級(jí)二類研究所及浙江省齒輪傳動(dòng)與摩擦材料研究重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室及15個(gè)專業(yè)研究所。09年銷售收入愈20億。2.主要產(chǎn)品：（1）船用齒輪箱及傳動(dòng)和推進(jìn)系統(tǒng)，用于運(yùn)輸船、漁船、游艇、游船等多種船類；市場(chǎng)占有率65%，本行業(yè)類主要競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手為重慶齒輪廠。（2）工程機(jī)械變速箱及驅(qū)動(dòng)橋，用于轉(zhuǎn)載機(jī)、平

10、地、推土機(jī)、壓路機(jī)、卡車、客車及特種車輛等；目前工程機(jī)械變速箱占有率穩(wěn)定在20%，重型車占有率為3%左右。上市募集資金用于研制280-350馬力的中性變速器。新上的液力變速箱的競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手僅有柳工。（3）風(fēng)電增速箱，適用于250kw-2000kw的風(fēng)電設(shè)備； 風(fēng)電增速箱占風(fēng)機(jī)成本15%，價(jià)格約為100萬(wàn)元，國(guó)內(nèi)市場(chǎng)份額為87.42%，其中國(guó)企占12.08%，主要有重慶齒輪、杭齒集團(tuán)、大連重工和二重（德陽(yáng)）；民營(yíng)占72.34%，包括南齒等；外資占12.58%，主要有Flender、GAMESA等。（4）摩擦片，用于齒輪箱、變速器及制動(dòng)器。3.2009年主營(yíng)業(yè)務(wù)收入17.58億人民幣，其中船用齒輪箱1

11、1.4億，工程機(jī)械類5.87億。2010年上半年收入12億。4.現(xiàn)有產(chǎn)能：5.擬擴(kuò)張產(chǎn)能：計(jì)劃2年內(nèi)建成項(xiàng)目名稱投資總額建設(shè)周期1.年產(chǎn)100套船舶推進(jìn)器2.800臺(tái)高精船用齒輪箱9396萬(wàn)2年年1.2萬(wàn)臺(tái)電液控制工程傳動(dòng)裝置22965.7萬(wàn)2年年2000套風(fēng)電增速箱38631.1萬(wàn)2年重型及特種車變速器研發(fā)3000萬(wàn)2年6.杭齒前進(jìn)擁有8項(xiàng)商標(biāo)權(quán)，擁有專利80項(xiàng)，其中發(fā)明專利7項(xiàng)，實(shí)用新型69項(xiàng)，外觀設(shè)計(jì)4項(xiàng)，在申請(qǐng)專利2項(xiàng)。控股風(fēng)電齒輪箱擁有專利7項(xiàng)。（三）中國(guó)重汽集團(tuán)大同齒輪有限公司（“大齒”）概況：前身為大同齒輪機(jī)構(gòu)有限公司，于2008年11月18日加入中國(guó)重汽集團(tuán)，成為其全資子公司。

12、公司生產(chǎn)占地400畝，現(xiàn)有員工2300多人，擁有總資產(chǎn)10.3億元。1.主要產(chǎn)品：重型汽車變速箱和汽車發(fā)動(dòng)機(jī)齒輪（1）5、6、7、9、12檔三軸式全同步器變速箱，扭距覆蓋范圍達(dá)到45150Kg.m；（2）16檔200220Kg.m帶行星機(jī)構(gòu)后副箱技術(shù)的多檔位大扭距系列的變速箱總成；（3）雙副軸帶行星機(jī)構(gòu)副箱的生產(chǎn)制造技術(shù)，形成了檔位在10、12、16檔，扭距范圍為130210Kg.m的豪沃系列變速箱；目前中國(guó)重汽大齒公司已經(jīng)擁有516檔共7個(gè)檔位18個(gè)系列的各類汽車變速箱數(shù)百種產(chǎn)品，成為國(guó)內(nèi)著名的汽車變速箱及傳動(dòng)齒輪生產(chǎn)企業(yè)。2.銷售狀況大齒公司先后與國(guó)外康明斯公司、迪爾公司、紐荷蘭公司、卡特

13、彼勒和愛科等十余家國(guó)際知名公司保持合作，為這些公司代工生產(chǎn)并出口了大量發(fā)動(dòng)機(jī)齒輪、農(nóng)機(jī)齒輪以及工程機(jī)械齒輪；向伊朗等國(guó)出口的變速箱數(shù)量也在逐年增多；在國(guó)內(nèi)農(nóng)機(jī)產(chǎn)品市場(chǎng)上，大齒公司為迪爾天拖生產(chǎn)的鐵牛系列產(chǎn)品在國(guó)內(nèi)均有一定的市場(chǎng)聲譽(yù)。3.產(chǎn)能重型汽車變速箱和汽車發(fā)動(dòng)機(jī)齒現(xiàn)年產(chǎn)10萬(wàn)臺(tái)和100萬(wàn)件。（四）南京高精傳動(dòng)設(shè)備制造集團(tuán)有限公司（“南高齒”）1.概況：南高齒成立于1969年；1976年改擴(kuò)建為專業(yè)化齒輪生產(chǎn)廠家，并更名為南京高速齒輪箱廠； 2007年在香港上市，股票名稱“中國(guó)高速傳動(dòng)”。 公司現(xiàn)有職工近5000人，工程技術(shù)人員占職工總數(shù)的近20%，教授級(jí)高工8人，享受政府津貼的專家4人。公

14、司目前擁有總市值280億元，2009年銷售收入達(dá)56億元。2.主要產(chǎn)品：建材專用齒輪箱、冶金專用齒輪箱、風(fēng)力發(fā)電齒輪箱、鐵路機(jī)車齒輪箱、石化專用齒輪箱等，產(chǎn)品覆蓋建材、冶金、發(fā)電、化工、礦山、起重、能源、國(guó)防等眾多領(lǐng)域，在國(guó)內(nèi)高速重載齒輪箱和風(fēng)電齒輪箱等市場(chǎng)上占據(jù)絕對(duì)優(yōu)勢(shì)。3.組織構(gòu)架4.產(chǎn)能狀況： （1）下屬控股子公司南京高速齒輪制造有限公司，占據(jù)國(guó)內(nèi)80以上風(fēng)力發(fā)電主傳動(dòng)及偏航變槳傳動(dòng)設(shè)備市場(chǎng)。注冊(cè)資金9億，2003年7月8日成立。占地658.5畝,27萬(wàn)平方米聯(lián)合廠房，其中4萬(wàn)平方米為恒溫恒濕防震恒溫車間。現(xiàn)有員工2437人，其中工程技術(shù)人員 295 人。（2）下屬南京高精齒輪集團(tuán)有限公

15、司，公司現(xiàn)有員工1265人，其中工程技術(shù)人員占30%以上，是江蘇省高新技術(shù)企業(yè)，目前獲國(guó)家專利的產(chǎn)品共有50多項(xiàng)（其中發(fā)明專利8項(xiàng)）。進(jìn)口的6米磨齒機(jī)是國(guó)內(nèi)唯一、世界上最大直徑的數(shù)控磨齒機(jī)，。目前公司的工業(yè)齒輪箱功率最大已達(dá)到55000kW，轉(zhuǎn)速最高達(dá)到67000r/min，線速度最大達(dá)到176m/s，齒輪精度最高達(dá)到3級(jí)（ISO1328標(biāo)準(zhǔn)），輸出扭矩最大達(dá)到750t.m。5.公司目前已獲國(guó)家授權(quán)專利共112項(xiàng)，先后百余次獲得國(guó)家和省市科技進(jìn)步獎(jiǎng)、優(yōu)秀新產(chǎn)品獎(jiǎng)、新產(chǎn)品證書、高新技術(shù)產(chǎn)品認(rèn)定證書、高新技術(shù)企業(yè)認(rèn)定證書等。（五）綦（qi）江齒輪傳動(dòng)有限公司（簡(jiǎn)稱綦齒）1.概況：綦齒成立于2002

16、年12月28日，隸屬于重慶機(jī)電股份有限公司2.主要產(chǎn)品：擁有8大類系列變速器、5種取力器、150種系列橋齒輪專有技術(shù)，產(chǎn)品適用于7-12米高檔大、中型客車，總質(zhì)量10-50噸重型載貨車及各式專用車、特種車。3.市場(chǎng)占有率：“綦江”牌變速器在大型高檔豪華客車市場(chǎng)占有率達(dá)到80%以上，大中型客車市場(chǎng)總體占有率達(dá)到52%。載重車市場(chǎng)覆蓋了國(guó)內(nèi)著名重型載貨車廠家，產(chǎn)品隨整車以及散件出口美國(guó)、加拿大、西班牙、東南亞等20余個(gè)國(guó)家和地區(qū)。4.產(chǎn)能：年產(chǎn)10萬(wàn)臺(tái)變速器、25萬(wàn)套螺傘齒輪。5. 具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)和國(guó)內(nèi)首創(chuàng)的EPS系列輕便換檔系統(tǒng)等10多項(xiàng)技術(shù)專利。（六）萬(wàn)里揚(yáng)1.概述2.主要產(chǎn)品：輕卡、中卡、

17、重卡及客車變速器，主要用于商用車變速器；3.供給對(duì)象：福田汽車占60%；東方汽車和江陵汽車，中卡變速器市場(chǎng)占有率占72%；公司于2010年6月18日A股上市，募集資金用于擴(kuò)大輕卡變速器，實(shí)現(xiàn)重卡和客車變速器的批量生產(chǎn)。4.產(chǎn)能：年產(chǎn)60萬(wàn)臺(tái)，共18個(gè)系列1000多個(gè)品種的變速器和減速器總成5.公司擁有各類產(chǎn)品技術(shù)專利20多項(xiàng)。（七）寧波東力傳動(dòng)設(shè)備股份有限公司1.概況：公司創(chuàng)立于1998年，現(xiàn)有總資產(chǎn)13億元，注冊(cè)資本1.8億元，總占地面積26萬(wàn)m2，廠房18萬(wàn)m2，現(xiàn)有員工1300余人。2007年8月A股上市，2009年公司銷售收入54億。2. 主要產(chǎn)品：以工業(yè)齒輪和工業(yè)電機(jī)為核心業(yè)務(wù)，以大

18、功率重載齒輪箱、模塊化減速器、模塊化減速電機(jī)、風(fēng)力發(fā)電齒輪箱和變頻、輥道、冶金電機(jī)為核心發(fā)展產(chǎn)品。3.產(chǎn)能，根據(jù)公司提供資料，大功率重載齒輪箱產(chǎn)能為9500噸，模塊化高精減速器產(chǎn)能6300噸。表 重卡及其變速器主要供應(yīng)商重卡廠商目前產(chǎn)能產(chǎn)能擴(kuò)張計(jì)劃變速器供應(yīng)商一汽集團(tuán)20萬(wàn)輛與成都王牌成立合資公司，計(jì)劃2011年開建10萬(wàn)輛中重卡，到2015年實(shí)現(xiàn)10萬(wàn)兩中重卡，30萬(wàn)輛輕微卡控股：解放變速分公司40%參股：一汽哈爾濱變速器12%其他：法士特，ZF1等48%中國(guó)重汽15萬(wàn)輛于十堰開建計(jì)劃產(chǎn)能8萬(wàn)輛，一期4萬(wàn)輛于2011年6月投產(chǎn)重汽橋箱60%；法士特、綦齒等40%東方汽車15萬(wàn)輛本年形成8萬(wàn)輛

19、年重卡產(chǎn)能東方變速器公司35%法士特52%，大同齒輪、韶關(guān)齒輪、ZF等13%北汽福田8萬(wàn)輛瑞安計(jì)劃建6萬(wàn)產(chǎn)能法士特90%，大同齒輪10%陜西重汽10萬(wàn)輛濰柴動(dòng)力全資子公司北方奔馳5.5萬(wàn)輛-上汽紅巖4萬(wàn)輛-安徽華凌3萬(wàn)輛在建1萬(wàn)重卡及7萬(wàn)套車橋，2011年6月竣工-安徽江淮2萬(wàn)輛6月投資40億合資建設(shè)卡車、發(fā)動(dòng)機(jī)兩項(xiàng)，設(shè)計(jì)產(chǎn)能4萬(wàn)輛-湖北三環(huán)2萬(wàn)輛-合計(jì)84.5萬(wàn)輛-注：1.ZF ZF公司全名ZFFRIEDRICHSHAFENAG（弗里德里西港ZF股份公司，簡(jiǎn)稱ZF公司），是當(dāng)今世界上最重要的傳動(dòng)系統(tǒng)產(chǎn)品專業(yè)制造廠家之一。二、齒輪的分類1齒輪的分類：定傳動(dòng)比（圓形齒輪機(jī)構(gòu)）和變傳動(dòng)比（非圓齒輪

20、機(jī)構(gòu)）圓形齒輪機(jī)構(gòu)：平面齒輪機(jī)構(gòu)和空間齒輪機(jī)構(gòu) 平面齒輪機(jī)構(gòu)：直齒圓柱齒輪機(jī)構(gòu)（直齒輪）<外嚙合、內(nèi)嚙合、齒輪齒條機(jī)構(gòu)>用于滑移式變速齒輪傳動(dòng)。齒輪齒條可將回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)橹本€運(yùn)動(dòng)。 平行軸斜齒圓柱齒輪機(jī)構(gòu)（斜齒輪）<外嚙合、內(nèi)嚙合、齒輪齒條機(jī)構(gòu)>螺旋角，工作時(shí)有軸向力，軸可能受軸向負(fù)荷。內(nèi)嚙合多用于輪系。 人字齒齒輪機(jī)構(gòu)：工作穩(wěn)定性好，承載能力高，工作時(shí)軸向力可抵消。減速機(jī) 曲線齒圓柱齒輪機(jī)構(gòu)：空間齒輪機(jī)構(gòu)：錐齒輪（相交）機(jī)構(gòu)<直齒、斜齒、曲線齒>交角一般為90度，其中斜齒用于低速重載，曲齒用于高速重載。交錯(cuò)軸（平行但不相交）斜齒輪機(jī)構(gòu)：可以實(shí)現(xiàn)任意交錯(cuò)角的

21、兩交錯(cuò)軸之間的傳動(dòng)。齒面為點(diǎn)接觸，接觸應(yīng)力大，齒面任意壓潰，促使輪齒磨損加快。齒面的滑動(dòng)速度大，承載能力小。不宜用于高速、大功率的傳動(dòng)。通常僅用于儀表或載荷不大的輔助傳動(dòng)裝置中，來傳遞任意交錯(cuò)軸之間的運(yùn)動(dòng)。蝸輪蝸桿機(jī)構(gòu)（交錯(cuò)）在機(jī)床、冶金機(jī)械、起重機(jī)械船舶和儀表中應(yīng)用。準(zhǔn)雙曲線齒輪機(jī)構(gòu)：傳動(dòng)平穩(wěn)，利用偏置距可增大小輪直徑，能實(shí)現(xiàn)兩端支撐，提高耐性。應(yīng)用：越野車、小客車、卡車。非圓齒輪機(jī)構(gòu)：非圓齒輪是分度曲面不是旋轉(zhuǎn)曲面的齒輪，它和另一個(gè)齒輪組成齒輪副以后，在嚙合過程中，其瞬時(shí)角速度比按某種既定的運(yùn)動(dòng)規(guī)律而變化。非圓齒輪的英語(yǔ)為non-circular gear。非圓齒輪可以實(shí)現(xiàn)特殊的運(yùn)動(dòng)和函數(shù)

22、運(yùn)算，對(duì)機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)特性很有利，可以提高機(jī)構(gòu)的性能，改善機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)條件。非圓齒輪廣泛運(yùn)用于自動(dòng)機(jī)器儀器儀表及解算裝置中。非圓形齒輪用于提高性能、簡(jiǎn)化復(fù)雜機(jī)械過程。1、生產(chǎn)流水線、裝配線上的速度匹配2、多重速度的切割循環(huán)3、急速回轉(zhuǎn)的線性運(yùn)動(dòng)4、停止和暫停運(yùn)動(dòng)。非圓齒輪應(yīng)用案例：?jiǎn)栴}：停止和暫停運(yùn)動(dòng)時(shí)非圓齒輪應(yīng)用。采用停止、暫停或者逆向運(yùn)動(dòng)，輸入速度保持不變。解決辦法：采用持續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)的非圓形齒輪和圓形齒輪以及差動(dòng)齒輪。改變圓形齒輪的比率使齒輪的速度曲線沿著速度軸變動(dòng)。非圓形齒輪可以提供兩種速度，瞬間停止、停止和暫停，或者相反的運(yùn)動(dòng)，這取決于所使用的圓形齒輪。按齒廓曲線：漸開線齒、擺線齒、圓弧齒按齒面

23、硬度：軟齒面（350HB）硬齒面（350HB）HB:布氏硬度HR:洛氏硬度.軟齒面應(yīng)用于強(qiáng)度、速度及精度要求不高的場(chǎng)合；應(yīng)齒面用于高速、重載、要求尺寸緊湊及精密機(jī)器。按齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的工作條件：開式、半開式和封閉式。其中開式完全外露，不能保證良好潤(rùn)滑；封閉式齒輪封閉在箱體內(nèi)，潤(rùn)滑良好；半開式齒輪浸在油池內(nèi)，裝有防護(hù)罩，不封閉。 圖1直齒圓柱齒輪 圖2 齒輪齒條傳動(dòng) 圖3 人字齒輪傳動(dòng) 圖4非圓齒輪傳動(dòng) 圖5 直齒圓錐 圖6 斜齒圓錐 圖7 斜齒圓柱 圖8曲線齒輪 圖9 斜齒圓柱 圖10 斜齒圓柱 圖11 直齒圓柱 圖12 內(nèi)嚙合 圖13 交錯(cuò)軸斜齒輪 圖14 交錯(cuò)軸斜齒輪 圖15 蝸輪蝸桿傳動(dòng)三

24、、齒輪的失效形式1從微觀角度劃分從微觀角度，根據(jù)不同的磨損機(jī)理，可將齒輪的磨損劃分為四個(gè)基本類型：磨粒磨損、粘著磨損、疲勞磨損和腐蝕磨損。磨粒磨損主要是梨溝和微觀切削作用；粘著磨損與表面分子作用力和摩擦熱密切相關(guān)；疲勞磨損是在循環(huán)應(yīng)力作用下表面疲勞裂紋萌生和擴(kuò)展的結(jié)果；而腐蝕磨損則是由環(huán)境介質(zhì)的化學(xué)作用產(chǎn)生。在實(shí)際的磨損現(xiàn)象中，通常是幾種形式的磨損同時(shí)存在，而且一種磨損發(fā)生后往往誘發(fā)其他形式的磨損。例如，齒輪疲勞磨損的磨屑在嚙合的兩齒面間移動(dòng)，類似于研磨作用，會(huì)引起接觸齒面的磨粒磨損，而磨粒磨損所形成的潔凈表面又可能增大分子的粘附力，從而引起粘著磨損，同時(shí)輪齒材料的分子由于氧化作用或與周圍介質(zhì)

25、發(fā)生化學(xué)變化，又可導(dǎo)致腐蝕磨損的產(chǎn)生。齒輪的微動(dòng)磨損就是一種典型的復(fù)合磨損。在微動(dòng)磨損過程中，可能出現(xiàn)粘著磨損、腐蝕磨損、磨粒磨損和疲勞磨損等多種磨損形式。隨著工況條件的變化，不同形式磨損的主次不同。2從宏觀角度劃分齒輪的失效主要發(fā)生在輪齒：齒體損傷（如輪齒折斷） 和齒面損傷：點(diǎn)蝕、膠合、磨損和塑性變形。 齒體損傷：疲勞、過載+整體、局部；應(yīng)對(duì)方法：增大齒根過渡圓角半徑、降低表面粗糙度、齒面強(qiáng)化處理等。進(jìn)行抗彎曲疲勞強(qiáng)度和抗彎靜強(qiáng)度計(jì)算 齒面點(diǎn)蝕：發(fā)生在齒輪節(jié)線附近靠近齒根的一側(cè)(接觸疲勞強(qiáng)度最低)應(yīng)對(duì)：降低表面粗糙度、提高齒面硬度、合理變位，粘度高的潤(rùn)滑油，減小動(dòng)載荷。 齒面膠合：溝痕+輪齒

26、頂部；熱膠合和冷膠合 均跟壓力大，油膜破裂，金屬直接接觸有關(guān)；應(yīng)對(duì)：低速齒輪傳動(dòng)采用粘度大的潤(rùn)滑油，高速采用抗膠合能力強(qiáng)的潤(rùn)滑油。 齒面磨損：磨粒磨損和跑和磨損（新的齒輪副 峰頂接觸磨損，有意在輕載下跑合，也稱磨合，使齒輪進(jìn)入正常磨損條件）應(yīng)對(duì)：保持良好潤(rùn)滑，提高硬度、降低粗糙度等 塑性變形：主動(dòng)輪節(jié)線處碾出溝槽，從動(dòng)輪節(jié)線處擠出凸棱，多發(fā)生在重載、低速和啟動(dòng)頻繁的傳動(dòng)中。應(yīng)對(duì)：高粘度或加有極壓添加劑的潤(rùn)滑油。3.齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)準(zhǔn)則：通常只按齒根彎曲強(qiáng)度和齒面接觸強(qiáng)度準(zhǔn)則計(jì)算 閉式軟齒（齒面點(diǎn)蝕）：按齒面接觸強(qiáng)度準(zhǔn)則設(shè)計(jì)，然后校核齒根彎曲強(qiáng)度； 閉式硬齒（齒面折斷）：按輪齒抗彎強(qiáng)度設(shè)計(jì)，校核齒面

27、接觸強(qiáng)度； 開式、半開式（齒面磨損、輪齒折斷）：齒根的抗彎曲強(qiáng)度計(jì)算，并將計(jì)算出來的模數(shù)值適當(dāng)增大（5%15%）四、 齒輪的潤(rùn)滑特點(diǎn)1.潤(rùn)滑方式 開式、半開式或速度較低的閉式：通常采用人工定期加潤(rùn)滑油或脂或油杯滴油潤(rùn)滑 閉式圓周速度12m/s，浸油。圓柱齒輪：大齒浸一齒高，但不小于10mm，圓錐齒：齒寬一半至全齒。圓周速度很低時(shí)：浸油深度可達(dá)齒頂圓半徑的1/3。 閉式多級(jí)，高速和低速級(jí)大齒輪直徑相差較大：惰輪蘸油潤(rùn)滑。 齒輪圓周速度12m/s：噴油。用油泵噴油至嚙合區(qū)。當(dāng)v25m/s時(shí)，噴嚙合點(diǎn)（嚙入或嚙出邊）；當(dāng)v25m/s時(shí)，噴嚙出邊。 速度不很高但工作繁重、散熱條件不好的閉式齒輪傳動(dòng)：噴

28、油。2.潤(rùn)滑劑選擇開式：潤(rùn)滑脂閉式：潤(rùn)滑油。黏度指標(biāo)，根據(jù)齒輪圓周速度決定，其次和齒輪材料以及強(qiáng)度極限有關(guān)。可查表。ISO 齒輪油分類3.齒輪潤(rùn)滑劑重要的三個(gè)特點(diǎn)：l 抗磨損保護(hù) 保護(hù)齒輪箱l 氧化穩(wěn)定性 延長(zhǎng)油品壽命l 抗水污染 齒輪箱的保護(hù)五、典型案例分析天意實(shí)業(yè)齒面咬合問題研究天意實(shí)業(yè)冬夏季分別使用68#齒輪油與150#齒輪油，冬季出現(xiàn)齒輪咬合及齒面分布均勻劃痕現(xiàn)象。現(xiàn)場(chǎng)了解情況分析如下：目前在用齒輪油為68#和150#粘度，這兩個(gè)粘度等級(jí)在普通工況下（環(huán)境溫度范圍零下10度至20度，間斷性啟動(dòng)）是完全可以滿足使用要求的，但是貴司的客戶群范圍較廣，很多使用地區(qū)的工況超過此范圍，因此必須針

29、對(duì)此類客戶群專門選擇更合適的齒輪油。根據(jù)下圖設(shè)備要求：首先討論低溫啟動(dòng)問題，SCHERZINGER pumps 的齒輪液壓泵輸送液體粘度要求為2至3000厘斯，而普通礦物型齒輪油的粘溫曲線如下： Omala S2 G 68Omala S2 G 100Omala S2 G 150Omala S2 G 220Omala S2 G 320-209353167883223959939108670-102822487488891571927222010331719299150558395104427101184192130712021433453583712934068100150220320

30、504261891281816028405779110702027385271801419273648而同等級(jí)油品中，殼牌和美孚產(chǎn)品的粘溫性能是最好的，其他品牌產(chǎn)品由于粘度指數(shù)較低，結(jié)果會(huì)比上表差。表中可以看出，在零下10度時(shí)，僅僅只有68#粘度齒輪油才滿足貴司液壓泵的泵送性要求，但是從今天談到的試驗(yàn)結(jié)果（齒面膠合）來看，68#礦物型齒輪油的承載能力是達(dá)不到滿負(fù)荷使用要求的，因此冬季選擇68#齒輪油在低溫工況下使用顯然不夠匹配。但同時(shí)選擇高粘度齒輪油又滿足不了泵送性要求，這個(gè)問題的解決辦法后面會(huì)談到。下面我們來研究一下齒面載荷對(duì)潤(rùn)滑油粘度的要求及選擇規(guī)則：工業(yè)齒輪油選擇原則是:1、根據(jù)齒面接觸

31、應(yīng)力、齒輪類型和使用工況選擇工業(yè)齒輪油的種類；2、根據(jù)節(jié)圓圓周速度和滾動(dòng)壓力選擇齒輪油的粘度等級(jí)。貴司齒輪箱的輪齒接觸應(yīng)力為1000MP，而由于局部接觸的問題，在選擇油品是應(yīng)該貼近于高一等級(jí)油品，因此需要選擇重負(fù)荷閉式工業(yè)齒輪油。 經(jīng)過計(jì)算，貴司減速箱的節(jié)線速度約為5m/s至7m/s，因此選擇油品的粘度等級(jí)應(yīng)該在150-320厘斯的范圍。 這樣我們就得出結(jié)論：在苛刻的低溫情況下，為了滿足低溫冷啟動(dòng)問題，油品粘度不能高于68厘斯，但為了滿足載荷要求保護(hù)齒輪，油品粘度不能低于150厘斯，這就形成了一個(gè)矛盾，如何解決掉這個(gè)問題？齒輪油是為了保護(hù)齒輪面免受磨損的，因此齒輪油的油膜厚

32、度必須足夠承受住齒面載荷，這是首要原則！因此齒輪油粘度必須保證在150厘斯以上；其次要滿足冷啟動(dòng)要求，這里有兩種方法可以解決：1、給設(shè)備增加加熱系統(tǒng)或者控制環(huán)境溫度；2、選擇傾點(diǎn)足夠低的合成齒輪油品（合成油油膜承載能力大于礦物油，選擇合成油時(shí)可以適當(dāng)降低油品粘度）方法1：需要跟齒輪制造商溝通工藝改進(jìn)計(jì)劃，修改設(shè)計(jì)，難度較大，成本較高方法2：不需要對(duì)設(shè)計(jì)做任何修改，冬夏季可以共用一種粘度油品，減少更換的成本，增加設(shè)備的免維護(hù)率，變相節(jié)約了成本所以：在苛刻工況（低溫零下10度以下）情況下使用的設(shè)備，建議加入合成油品；在普通工況（低溫零下10以上）下工作的設(shè)備，建議將礦物油粘度提升至150厘斯以上！

33、下面對(duì)合成油品的性能做一個(gè)介紹，供您參考。 Omala S4 GX 150Omala S4 GX 220Omala S4 GX 320-30264285223285210-2090141680926533-10356863209680015982704402910793128918732043067395640155229312501011461956069971297049688880364963合成齒輪油是一種高級(jí)合成重載工業(yè)齒輪油，可在嚴(yán)苛的工況下提供杰出的潤(rùn)滑性能，包括低摩擦、較長(zhǎng)使用壽命和高抗微點(diǎn)蝕，為齒輪提供最優(yōu)保護(hù)。具備以下特點(diǎn)：1、  高油溫情況下長(zhǎng)壽命（8

34、0度油溫連續(xù)工作2萬(wàn)小時(shí)），并且在油溫高達(dá)120度時(shí)仍然可以順利工作；2、  重載荷和沖擊載荷情況下保護(hù)齒輪使用壽命，具有抗微點(diǎn)蝕功能，得到齒輪制造商弗蘭德（Flender）的認(rèn)證，AGMA等級(jí)達(dá)到13級(jí)；3、  降低摩擦系數(shù)，減少摩擦生熱，節(jié)約能量，使得整體油溫不會(huì)太高；4、  有大量高溫水蒸氣存在情況下，能夠迅速分水，可以輕松將水分排出，延長(zhǎng)齒輪使用壽命；5、  高粘度指數(shù)，避免油品在較大溫差下粘度變化過大，提供穩(wěn)定可靠的油膜保護(hù)；6、  低傾點(diǎn)，讓您在極低溫度下可以選擇較高粘度油品，提供足夠的油膜支撐，減少齒輪磨損。綜上所述，按照貴司的要

35、求，按照溫度來選擇潤(rùn)滑油粘度，我方推薦如下：l  環(huán)境40度，油體溫度大于60度：   粘度大于320厘斯礦物油或者粘度220厘斯合成油l  環(huán)境20度，油體溫度大于50度：   粘度大于220厘斯礦物油或者粘度220厘斯合成油l  環(huán)境20度，油體溫度大于50度：粘度150厘斯合成油l  環(huán)境40度，油體溫度大于50度：粘度150厘斯合成油，增加輸油泵功率。六、 附錄1、主要齒輪生產(chǎn)商2、常見潤(rùn)滑術(shù)語(yǔ)1密度是指20時(shí)單位體積的潤(rùn)滑劑的質(zhì)量(g/cm3)，是潤(rùn)滑油最簡(jiǎn)單，最常用的物理性能指標(biāo)。潤(rùn)滑油的密度隨其組成中

36、含碳、氧、硫的數(shù)量增加而增大，因而在同樣粘度或同樣相對(duì)分子質(zhì)量的情況下，含芳烴多含膠質(zhì)和瀝青質(zhì)多的潤(rùn)滑油密度最大，含環(huán)烷烴多的居中，含烷烴多的小。2外觀（色度）油品的顏色，往往可以反映其精制程度和穩(wěn)定性。對(duì)于礎(chǔ)油來說，一般精制程度越高，其烴的氧化物和硫化物脫除的越干凈，顏色也就越淺。但是，即使精制的條件相同，不同油源和基屬的原油所生產(chǎn)的基礎(chǔ)油，其顏色和透明度也可能是不相同的。對(duì)于新的成品潤(rùn)滑油，由于添加劑的使用，顏色作為判斷基礎(chǔ)油精制程度高低的指標(biāo)已失去了它原來的意義。3閃點(diǎn)（開口、閉口）閃點(diǎn)是表示油品蒸發(fā)性的一項(xiàng)指標(biāo)。油品的餾分越輕，蒸發(fā)性越大，其閃點(diǎn)也越低。反之，油品的餾分越重，蒸發(fā)性越小

37、，其閃點(diǎn)也越高。同時(shí)，閃點(diǎn)又是表示石油產(chǎn)品著火危險(xiǎn)性的指標(biāo)。油品的危險(xiǎn)等級(jí)是根據(jù)閃點(diǎn)劃分的，閃點(diǎn)在45以下為易燃品，45以上為可燃品，在油品的儲(chǔ)運(yùn)過程中嚴(yán)禁將油品加熱到它的閃點(diǎn)溫度。在粘度相同的情況下，閃點(diǎn)越高越好。因此，用戶在選用潤(rùn)滑油時(shí)應(yīng)根據(jù)使用溫度和潤(rùn)滑油的工作條件進(jìn)行選擇。一般認(rèn)為，閃點(diǎn)比使用溫度高20 30，即可安全使用。4凝點(diǎn)和傾點(diǎn)凝點(diǎn)是指在規(guī)定的冷卻條件下油品停止流動(dòng)的最高溫度。油品的凝固和純化合物的凝固有很大的不同。油品并沒有明確的凝固溫度，所謂"凝固"只是作為整體來看失去了流動(dòng)性，并不是所有的組分都變成了固體。潤(rùn)滑油的凝點(diǎn)是表示潤(rùn)滑油低溫流動(dòng)性的一個(gè)重要質(zhì)

38、量指標(biāo)。對(duì)于生產(chǎn)、運(yùn)輸和使用都有重要意義。凝點(diǎn)高的潤(rùn)滑油不能在低溫下使用。相反，在氣溫較高的地區(qū)則沒有必要使用凝點(diǎn)低的潤(rùn)滑油。因?yàn)闈?rùn)滑油的凝點(diǎn)越低，其生產(chǎn)成本越高，造成不必要的浪費(fèi)。一般說來，潤(rùn)滑油的凝點(diǎn)應(yīng)比使用環(huán)境的最低溫度低57。但是特別還要提及的是，在選用低溫的潤(rùn)滑油時(shí)，應(yīng)結(jié)合油品的凝點(diǎn)、低溫粘度及粘溫特性全面考慮。因?yàn)榈湍c(diǎn)的油品，其低溫粘度和粘溫特性亦有可能不符合要求。凝點(diǎn)和傾點(diǎn)都是油品低溫流動(dòng)性的指標(biāo)，兩者無(wú)原則的差別，只是測(cè)定方法稍有不同。同一油品的凝點(diǎn)和傾點(diǎn)并不完全相等，一般傾點(diǎn)都高于凝點(diǎn)23，但也有例外。5粘度（cStmm²/s）粘度反映油品的內(nèi)摩擦力，是表示油品油

39、性和流動(dòng)性一項(xiàng)指標(biāo)。粘度會(huì)隨溫度變化，溫度升高，粘度減小；溫度降低，粘度增大，另外粘度從小變大還會(huì)引起傾點(diǎn)升高，流動(dòng)性變差，冷卻能力降低，閃點(diǎn)升高，揮發(fā)性減小，油膜強(qiáng)度增大，抗磨性提高，分水性下降，防銹性提高，粘附性增大，過濾性下級(jí)，色度增大，空氣釋放性降低。工業(yè)潤(rùn)滑油一般所講的粘度是指油品的運(yùn)動(dòng)粘度。6粘度指數(shù)粘度指數(shù)表示油品粘度隨溫度變化的程度。粘度指數(shù)越高，表示油品粘度受溫度的影響越小，其粘溫性能越好，反之越差。7針入度在指定溫度和外力下滑脂被插入的深度叫“針入度”。“針入度”越大則表明該潤(rùn)滑脂較軟，品級(jí)上數(shù)字越小“針入度”越大，比如EP0比EP1“針入度”要大要軟。8酸值、堿值和中和值

40、酸值是表示潤(rùn)滑油中含有酸性物質(zhì)的指標(biāo)，單位是mgKOH/g。酸值分強(qiáng)酸值和弱酸值兩種，兩者合并即為總酸值（簡(jiǎn)稱TAN）。我們通常所說的"酸值"，實(shí)際上是指"總酸值（TAN）"。 堿值是表示潤(rùn)滑油中堿性物質(zhì)含量的指標(biāo)，單位是mgKOH/g。 堿值亦分強(qiáng)堿值和弱堿值兩種，兩者合并即為總堿值（簡(jiǎn)稱TBN）。我們通常所說的"堿值"實(shí)際上是指"總堿值（TBN）"。 中和值實(shí)際上包括了總酸值和總堿值。但是，除了另有注明，一般所說的"中和值"，實(shí)際上僅是指"總酸值"，其單位也是mgKOH/

41、g。9水分水分是指潤(rùn)滑油中含水量的百分?jǐn)?shù)，通常是重量百分?jǐn)?shù)。潤(rùn)滑油中水分的存在，會(huì)破壞潤(rùn)滑油形成的油膜，使?jié)櫥Ч儾睿铀儆袡C(jī)酸對(duì)金屬的腐蝕作用，銹蝕設(shè)備，使油品容易產(chǎn)生沉渣。總之，潤(rùn)滑油中水分越少越好。10機(jī)械雜質(zhì)機(jī)械雜質(zhì)是指存在于潤(rùn)滑油中不溶于汽油、乙醇和苯等溶劑的沉淀物或膠狀懸浮物。這些雜質(zhì)大部分是砂石和鐵屑之類，以及由添加劑帶來的一些難溶于溶劑的有機(jī)金屬鹽。通常，潤(rùn)滑油基礎(chǔ)油的機(jī)械雜質(zhì)都控制在0.005%以下（機(jī)雜在0.005%以下被認(rèn)為是無(wú)）。11氧化穩(wěn)定性氧化安定性說明潤(rùn)滑油的抗老化性能，一些使用壽命較長(zhǎng)的工業(yè)潤(rùn)滑油都有此項(xiàng)指標(biāo)要求，因而成為這些種類油品要求的一個(gè)特殊性能。行業(yè)里關(guān)于油品氧化穩(wěn)定性有兩個(gè)通用權(quán)威測(cè)試，一個(gè)是渦輪機(jī)油氧化穩(wěn)定性測(cè)試簡(jiǎn)稱為TOST壽命；另一個(gè)是旋轉(zhuǎn)氧彈法，簡(jiǎn)稱為RBO