1、汽車運行材料第六章 車輛齒輪油1.2.3.4.5.6.車輛齒輪傳動車輛齒輪油的使用性能車輛齒輪油使用性能的評定試驗車輛齒輪油的分類與規格車輛齒輪油的選用在用車輛齒輪油的質量與更換汽車運行材料1 齒輪傳動齒輪傳動齒輪傳動是利用兩齒輪的輪齒相互嚙合傳遞動力和運動的機械傳動。具有結構緊湊、效率高、壽命長等特點。汽車運行材料雙曲面齒輪傳動用于交錯軸間的傳動。單級傳動比可到10，最大到100，傳遞功率可到750千瓦，傳動效率一般為0.90.98,圓周速度可到30米/秒。廣泛應用于汽車和拖拉機的傳動中。汽車運行材料雙曲面齒輪傳動雙曲線齒輪具有傳動比大、傳動平穩、便于總布置(降低質心高度或提高離地間隙)、可

2、提高小齒輪強度等優點，但齒面接觸壓力極高(如東風EQ1090E型汽車雙曲線齒輪傳動為3GPa，為普通螺旋錐齒輪的46倍)；齒面間滑動速度大(如東風EQ1090E型汽車雙曲線齒輪傳動約1.58m/s)；油溫高，一般高達120130，最高可達180(齒面間的滑移可使齒面瞬時溫度高達600800)。汽車運行材料雙曲面齒輪傳動對雙曲線齒輪傳動，除制造、裝配和調整有特殊技術要求外，使用中必須選擇雙曲線齒輪油，潤滑油中加有硫、磷等元素極壓添加劑。在苛刻的工作條件下，這些添加劑元素與金屬表面產生復雜的物理和化學變化，生成高強度的反應膜，從而保證正常潤滑，防止齒面擦傷。汽車運行材料車輛上的齒輪傳動汽車運行材料

3、齒輪的損壞形式齒輪的損壞形式主要有：磨損、擦傷、點蝕和斷裂，發生在不同的工作條件下。磨損主要與形成潤滑的條件有關。粘度太低，或負荷過大，則不能形成油膜，使磨損加劇。汽車運行材料齒輪的損壞形式擦傷是一種較嚴重的粘著磨損。發生這種損壞的原因，一般是潤滑油的承載能力與苛刻的工作條件不適應造成的。雙曲線齒輪式主減速器用錯潤滑油的典型損壞型式就是齒面擦傷，輕者成條狀的擦痕，重者是齒輪磨成刀口般的尖刃。超載也會產生這種損壞形式。而潤滑油的承載能力主要與添加劑和粘度有關。汽車運行材料齒輪的損壞形式點蝕和輪齒折斷均屬于疲勞破壞，主要與材料有關，潤滑油影響不大。除上述的齒輪損壞的主要形式外，還有磨料磨損和腐蝕磨

4、損等。避免磨料磨損的措施是保持潤滑油的清潔。潤滑油的防銹抗腐性和工作環境條件是影響腐蝕磨損的主要因素。汽車運行材料影響齒輪潤滑的因素影響齒輪潤滑的因素溫度：低溫用低粘度，高溫用高粘度速度：低速用高粘度，高速用低粘度負荷：輕負荷用低粘度，高負荷用高粘度沖擊負荷：沖擊大，采用粘度大，含有極壓添加劑的潤滑油齒輪類型：渦輪蝸桿和雙曲面齒輪不利于維持油膜，需要高粘度、含極壓添加劑的潤滑油。汽車運行材料2 車輛齒輪油的功能要求車輛齒輪油的功能要求功能要求功能要求較好的熱穩定性、氧安定性、防銹性、較好的熱穩定性、氧安定性、防銹性、抗泡沫性、低溫性、貯存穩定性抗泡沫性、低溫性、貯存穩定性減少摩擦減少摩擦去掉金

5、屬間雜質去掉金屬間雜質防止腐蝕防止腐蝕減少齒輪間的沖擊減少齒輪間的沖擊減少磨損、擦傷等減少磨損、擦傷等散熱散熱汽車運行材料發動機油齒輪油工作條件高溫、溫度反復變化、易混入燃油、有不完全燃燒混合氣體、其他雜質齒間承受負荷大、齒間相互滑動、摩擦熱多、潤滑困難性能要求良好抗磨性、優良的氧化安定性、不易積炭、良好粘溫性、良好清凈分散性、抗腐蝕性、抗泡性極壓劑、摩擦改進劑、腐蝕抑制劑、增粘劑2.1 發動機油與齒輪油的性能要求差別齒輪油對基礎油和添加劑及其配比要求較高齒輪油對基礎油和添加劑及其配比要求較高。汽車運行材料2.2車輛齒輪油的使用性能車輛齒輪油的使用性能為了保證齒輪傳動的正常運行，滿足各種使用條

6、件的要求，使齒輪得到良好的潤滑目的，車輛齒輪油應滿足以下使用性能要求：潤滑性和極壓性低溫操作性和粘溫性熱氧化安定性防腐性和抗銹性抗泡沫性汽車運行材料（1）潤滑性和極壓性高粘度可有效防止齒可有效防止齒輪及軸承損傷輪及軸承損傷，減少機械運，減少機械運動噪聲并減少動噪聲并減少漏油漏油低粘度可有效提高機可有效提高機械效率、加強械效率、加強冷卻和清洗作冷卻和清洗作用，減速散熱用，減速散熱，低溫時能迅，低溫時能迅潤滑性潤滑性選擇合適選擇合適的的運動粘度運動粘度極壓性極壓性速供油速供油是指齒輪油中的是指齒輪油中的極壓抗磨劑極壓抗磨劑在高在高壓、高速、高溫的苛刻工作條件壓、高速、高溫的苛刻工作條件下，能在齒面

7、上與金屬發生化學下，能在齒面上與金屬發生化學反應生成反應膜，防止齒面發生反應生成反應膜，防止齒面發生擦傷或燒結的性質。擦傷或燒結的性質。四球法試驗四球法試驗臺架試驗臺架試驗汽車運行材料（2）低溫操作性和粘溫性低溫時保持必要的流動性低溫時保持必要的流動性高溫時保持一定的潤滑性高溫時保持一定的潤滑性評價指標傾點、成溝點、粘度指數傾點、成溝點、粘度指數、表觀粘度達表觀粘度達150Pas時的度時的度試驗證明，對雙曲線齒輪式主減速器，齒輪油表觀粘度小于150Pas，汽車起步后能在15s內流進小齒輪軸承而保證其正常潤滑，這個粘度為汽車低溫起步的極限粘度，因此汽車齒輪油規格中規定了“粘度達到150Pas時的

8、最高溫度”這一指標。汽車運行材料（3）熱氧化安定性）熱氧化安定性含義影響評定試驗指齒輪油指齒輪油在空氣、在空氣、水分、金水分、金屬的催化屬的催化作用和熱作用和熱作用下抵作用下抵抗氧化變抗氧化變質的能力質的能力氧化后會使油氧化后會使油的粘度增加，的粘度增加，生成油泥，并生成油泥，并且氧化產生腐且氧化產生腐蝕性的物質，蝕性的物質，會加速金屬的會加速金屬的腐蝕和銹蝕。腐蝕和銹蝕。通過CRC L-60和CRC L-60-1臺架來評定。汽車運行材料（4）防腐性和抗銹性抗 腐 性指齒輪油在金屬表面形成保護膜，以防止腐蝕性物質侵蝕金屬的能力。抗銹性是指齒輪油保護齒輪不受銹蝕，保證齒輪的使用性能和延長齒輪使用

9、壽命的能力。油內的水分和氧化生成的酸性產物，是齒輪和軸承生銹、腐蝕的主要原因。此外，齒輪油內極壓抗磨劑對金屬有一定的腐蝕作用。汽車運行材料（5）抗泡沫性齒輪油工作時在空氣存在的情況下受到劇烈的攪拌，會產生很多小氣泡。氣泡一旦形成，油和空氣會一起到達潤滑部位，油就不能充分供給，導致齒輪磨損和膠合等。醇類抑制泡沫的產生抗泡劑破壞已產生的泡沫減少泡沫汽車運行材料3 車輛齒輪油使用性能的評定試驗上述車輛齒輪油的使用性能，都可通過相應的試驗方法進行測量和評定。極壓性評定熱氧化安定性評定抗腐性和防銹性評定汽車運行材料（1）極壓性評定）極壓性評定四球法試驗臺架試驗汽車運行材料1）四球法試驗）四球法試驗四球法

10、是在四球極壓試驗機上評定潤滑劑承載能力的一種方法。GBT 125831998潤滑劑承載能力測定法(四球法)的方法概要是，在四球極壓試驗機上按等邊四面體排列著4個鋼球，上球以14001500rmin旋轉。下面3個鋼球用油盆固定在一起，通過杠桿或液壓系統由下而上對鋼球施加負荷。汽車運行材料在試驗過程中，4個鋼球的接觸點都浸沒在潤滑劑里。每一級負荷每次試驗時間為10s，試驗后測量油盒內任何一個鋼球的磨痕直徑。按照規定的程序反復試驗，直到求出代表潤滑劑承能力的指標，包括：最大無卡咬負荷PB：燒結負荷PD等。汽車運行材料由不同負荷下，鋼球的平均磨痕下直徑所作出的一條曲線，叫做磨損磨損-負荷曲線負荷曲線（

11、圖中曲線ABCD）。PB稱為最大無卡咬負荷，它表示油膜強度。PD稱為燒結負荷，它表示潤滑劑的極限工作能力。赫芝線是在靜負荷條件下，負荷與彈性變形所形成的凹人面直徑間的關系。補償線是在存在潤滑劑而又不發生卡咬條件下，下球的磨痕直徑與所加負荷的關系。汽車運行材料四球極壓試驗機汽車運行材料2）臺架試驗）臺架試驗車輛齒輪油極壓性的評定雖可在極壓試驗機上進行，但對使用性能級別較高的車輛齒輪油的極壓性須采用汽車后橋傳動裝置在試驗臺上進行評定。評定GL5車輛齒輪油極壓性的臺架試驗方法：CRC L37法：法：評價低速高扭矩（相當于汽車滿載爬坡的情況）下的極壓性CRC L42法：法：評價高速和沖擊載荷（相當于汽

12、車緊急制動時的情形）下的極壓性。汽車運行材料臺架試驗試驗標準：SH/T 0518-1992車輛齒輪油承載能力測定法（L-37法）SH/T 0519-1993車輛齒輪油抗擦傷性能評定法（L-42法）汽車運行材料車輛齒輪油極壓性臺架試驗汽車運行材料（2）熱氧化安定性評定）熱氧化安定性評定評定GL-5車輛齒輪油熱氧化安定性的有代表性的試驗方法是CRC-60法。此方法是用圓柱齒輪和軸承組成的齒輪箱模型，放入0.12L試油，以1725rmin的轉速旋轉，在162的高溫下，以1.11Lh的流量通人空氣，并以銅作為催化劑，經強制氧化50h后測定正戊烷不溶物、苯不溶物、酸值和運動粘度等，來評定汽車齒輪油的熱氧

13、化安定性。汽車運行材料熱氧化安定性評定熱氧化安定性評定檢測標準檢測標準：SH/T05201992車輛齒輪油熱氧化安定性的評定法（L60法）汽車運行材料（3）抗腐性和防銹性評定）抗腐性和防銹性評定抗腐性的測定按照GB/T50961985石油產品銅片腐蝕試驗法。防銹性多采用CRC L33防銹性試驗法，我國相應標準為SH/T05171992車輛齒輪油銹蝕評定法（L33法）。汽車運行材料1）銅片腐蝕測定器）銅片腐蝕測定器汽車運行材料4 車輛齒輪油的分類車輛齒輪油的分類目前世界上廣泛采用美國汽車工程學會（SAE）的車輛齒輪油粘度分類法和美國石油學會（API）的車輛齒輪油使用性能分類法對車輛齒輪油進行分類

14、。汽車運行材料SAE粘度級號粘度達到150pa.s時的最高溫度2100時的運動粘度（mm /s)最低最高70W78W80W85W90140250-55-40-26-124.14.17.011.013.524.041.024.041.01）SAE車輛齒輪油粘度分類多級油常用的有80W90、85W90 和85W/140 三種汽車運行材料2）API車輛齒輪油使用性能分類車輛齒輪油使用性能分類API車輛齒輪油使用性能分類法，根據齒輪的形式和負載情況對車輛齒輪油進行質量等級分類，包括GL-1、GL-2、GL-3、GL-4、GL-5、GL-6等六級。汽車運行材料汽車運行材料3）我國車輛齒輪油的分類）我國車

15、輛齒輪油的分類我國車輛齒輪油的粘度分類是根據標準GB/T17477-1998驅動橋和手動變速器潤滑劑粘度分類，其方法與SAE粘度分類相同。按使用性能分三類：按使用性能分三類：汽車運行材料4）我國車輛齒輪油的規格）我國車輛齒輪油的規格普通車輛齒輪油（SH/T0475-1992普通車輛齒輪油換油指標） 。包括80W90、85W90和90號三個黏度牌號，主要由精制礦物油加抗氧劑、緩蝕劑、抗泡劑和少量極壓劑等制成。適用于中等速度和負荷、比較苛刻的手動變速器和弧齒錐齒輪的驅動橋。汽車運行材料汽車運行材料中負荷車輛齒輪油（GL-4）：包括80W90、85W90和90號三個黏度牌號由精制礦物油加抗氧劑、緩蝕

16、劑、抗泡劑和極壓劑等制成。適用于在低速高轉矩、高速低轉矩下操作的各種齒輪，特別是客車和其他車輛的準雙曲面齒輪。汽車運行材料汽車運行材料重負荷車輛齒輪油重負荷車輛齒輪油（GL-5）：包括75W、80W90、85W90、85W140、90 和140 共六個黏度牌號。由精制礦物油加抗氧劑、緩蝕劑、抗泡劑和極壓劑等制成。適用于在高速沖擊負荷、低速高轉矩、高速低轉矩下操作的各種齒輪，特別是客車和其他車輛的準雙曲面齒輪。汽車運行材料汽車運行材料5）幾種常用的車輛齒輪油汽車運行材料5 車輛齒輪油的選用車輛齒輪油的選用使用性能級別的選擇粘度級別的選擇汽車運行材料（1）使用性能級別的選擇）使用性能級別的選擇按齒

17、輪類型和傳動裝置的功能來選擇汽車運行材料車輛齒輪油質量檔次選擇汽車運行材料考慮換油周期較長等因素。（2）粘度級別的選擇低溫能起步主要根據最低氣溫和最高氣溫，并同時表觀粘度達150Pas時的最高溫度100運動粘度最低使用溫度與粘度牌號高溫能滿足潤滑要求汽車運行材料（3）齒輪油選用注意事項1）.低級油不可以用在高級車輛上，高級油可以用在低級車輛上，但是降級過多會不經濟。2）.齒輪油的粘度應以能保證潤滑為宜，應盡可能使用適合條件的多級齒輪油，如果粘度過高，會使燃料消耗顯著增加。3）.不同等級的車輛齒輪油不能混用。汽車運行材料6 在用車輛齒輪油的質量與更換和發動機油相似，車輛齒輪油在使用過程中不僅有量

18、的消耗，而且還有質的變化。當使用到一定的時間后，隨著質量、性能變差，為確保潤滑條件，必須及時更換齒輪油。汽車運行材料磨合期換油A極壓性好CB粘度較低及時更換新齒輪組運轉時，負荷突然增大后，凸起部分易產生膠合。新配合部件各部分間隙較小，粘度高的話，流動性差。零件表面及潤滑油溫度很高，且有金屬屑磨損，易氧化變質。汽車運行材料車輛齒輪油的更換定期換油1根據車輛的傳動結構特性、運行條件和潤滑油的質量由廠家推薦或用戶自行確定固定換油周期（時間或里程）。按質換油2按齒輪油的質量更換齒輪油。未來發展趨勢。但是需要配備技術人員和必要的化驗設備。定期換油同時控制油指標3在規定換油周期的同時也監測在用油的綜合指標，必要時提前報廢。汽車運行材料汽車運行材料項