齿轮传动时,相啮合的齿面间有相对滑动,因此就要发生摩擦和磨损,增加动力消耗,降低传动效率,特别是高速传动,就更需要考虑齿轮的润滑。
轮齿啮合面间加注润滑剂,可以避免金属直接接触,减少摩擦损失,还可以散热及防锈蚀。因此,对齿轮传动进行适当的润滑,可以大为改善齿轮的工作状况,且保持运转正常及预期的寿命。
(一)齿轮传动的润滑方式
开式及半开式齿轮传动,或速度较低的闭式齿轮传动,通常用人工周期性加油润滑,所用润滑剂为润滑油或润滑脂。
通用的闭式齿轮传动,其润滑方法根据齿轮的圆周大小而定。当齿轮的圆周速度v<12m/s时,常将大齿轮的轮齿进入油池中进行浸油润滑(下左图)。这样,齿轮在传动时,就把润滑油带到啮合的齿面上,同时也将油甩到箱壁上,借以散热。齿轮浸入油中的深度可视齿轮的圆周速度大小而定,对圆柱齿轮通常不宜超过一个齿高,但一般亦不应小于10mm;对圆锥齿轮应浸入全齿宽,至少应浸入齿宽的一半。在多级齿轮传动中,可借带油轮将油带到未进入油池内的齿轮的齿面上(下右图)。
油池中的油量多少,取决于齿轮传递功率大小。对单级传动,每传递1kW的功率,需油量约为0.35~0.7L 。对于多级传动,需油量按级数成倍地增加。
当齿轮的圆周速度v>12m/s时,应采用喷油润滑(下图),即由油泵或中心油站以一定的压力供油,借喷嘴将润滑油喷到轮齿的啮合面上。当v≤25m/s时,喷嘴位于轮齿啮入边或啮出边均可;当v>25m/s时,喷嘴应位于轮齿啮出的一边,以便借润滑油及时冷却刚啮合过的轮齿,同时亦对轮齿进行润滑。
(二)润滑剂的选择
齿轮传动常用的润滑剂为润滑油或润滑脂。所用的润滑油或润滑脂的牌号按表<齿轮传动常用的润滑剂>选取;润滑油的粘度按下表选取。
齿轮传动常用的润滑剂①
名 称 |
牌 号
|
运动粘度υ/(mm/s)(40℃)
|
应 用
|
全损耗系统用油
(GB443-89)
|
L-AN46
L-AN68
L-AN100
|
41.4~50.6
61.2~74.8
90.0~110.0
|
适用于对润滑油无特殊要求的锭子、轴承、齿轮和其它低负荷机械等部件的润滑 |
工业齿轮油
(SY1172-88)
|
68
100
150
220
320
|
61.2~74.8
90~110
135~165
198~242
288~352
|
适用于工业设备齿轮的润滑 |
工业闭式齿轮油
(GB/T5903-1995)
|
68
100
150
220
320
460
|
61.2~74.8
90~110
135~165
198~242
288~352
414~506
|
适用于煤炭、水泥和冶金等工业部门的大型闭式齿轮传动装置的润滑 |
普通开式齿轮油
(SY1232-85)
|
68
100
150
|
100℃
|
|
60~75
90~110
135~165
|
硫-磷型极压工业
齿轮油
|
120
150
200
250
300
350
|
50℃
|
适用于经常处于边界润滑的重载、高冲击的直、斜齿轮和蜗轮装置轧钢机齿轮装置
|
110~130
130~170
180~220
230~270
280~320
330~370
|
钙钠基润滑脂
(ZBE86001-88)
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ZGN-2
ZGN-3
|
|
适用于80~100℃,有水分或较潮湿的环境中工作的齿轮传动,但不适于低温工作情况。 |
石墨钙基润滑脂
(ZBE36002-88)
|
|
|
适用起重机底盘的齿轮传动、开式齿轮传动、需耐潮湿处。 |
注:①表中所列仅为齿轮油的一部分,必要时可参阅有关资料。
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齿轮传动的润滑油粘度荐用值
齿轮材料
|
|
圆周速度v/(m/s) |
<0.5
|
0.5-1
|
1-2.5
|
2.5-5
|
5-12.5
|
12.5-25
|
>25
|
运动粘度υ/(mm/s)(40℃) |
塑料、铸铁、青铜
|
--- |
350
|
220
|
150
|
100
|
80
|
55
|
--- |
钢 |
450-1000
|
500
|
350
|
220
|
150
|
100
|
80
|
55
|
1000-1250
|
500
|
500
|
350
|
220
|
150
|
100
|
80
|
渗碳或表面淬火的钢
|
1250-1580
|
900
|
500
|
500
|
350
|
220
|
150
|
100
|
注:1)多级齿轮传动,采用各级传动圆周速度的平均值来选取润滑油粘度;
2)对于σB>800MPa的镍铬钢制齿轮(不渗碳)的润滑油粘度应取高一档的数值。