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潤(rùn)滑技術(shù):齒輪傳動(dòng)的潤(rùn)滑

一.齒輪傳動(dòng)的潤(rùn)滑

1.齒輪分類

依靠連續(xù)嚙合的齒傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力的機(jī)械零件叫做齒輪。通過(guò)一對(duì)齒輪分別裝在主動(dòng)軸和從動(dòng)軸上,利用兩齒輪輪齒的相互嚙合,以傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力的傳動(dòng)方式,叫做齒輪傳動(dòng)。

齒輪和齒輪傳動(dòng)的分類方法較多,如按齒輪的齒廓曲線、齒輪的外形、兩個(gè)齒輪軸線間的相對(duì)位置和齒輪傳動(dòng)的外部結(jié)構(gòu)分類等。

按齒輪的齒廓曲線分類,可分為漸開(kāi)線齒輪、圓弧齒輪和擺線齒輪。

按其外形分類,可分為圓柱齒輪、錐齒輪、非圓齒輪、齒條和蝸桿蝸輪。

按其齒線形狀分類,可分為直齒輪、斜齒輪,人字齒輪的曲線(如準(zhǔn)雙曲面)齒輪。

按齒輪專動(dòng)裝置的工作條件分類,分為閉式、開(kāi)式和半開(kāi)式三類。

此外,齒輪還可按兩個(gè)齒輪軸線的相對(duì)位置來(lái)進(jìn)一步分類;

2.閉式齒輪傳動(dòng)潤(rùn)滑的特點(diǎn)和作用

1)齒輪潤(rùn)滑的特點(diǎn)

(1)與滑動(dòng)軸承相比,多數(shù)齒輪的齒廓曲率半徑小,一般為幾十毫米,因此形成油楔的條件差。

(2)齒輪的輪面接觸應(yīng)力非常高,一些重載機(jī)械如水泥磨機(jī)、起重機(jī)、卷?yè)P(yáng)機(jī)和軋鋼機(jī)減速器齒輪齒面接觸應(yīng)力可達(dá)400~1000MPa。

(3)齒面間既有滾動(dòng)又有滑動(dòng),而且滑動(dòng)的方向和速度變化急劇。

(4)潤(rùn)滑是斷續(xù)性的,每次嚙合都需重新形成油膜,形成油膜的條件較差。  
  
   
 2)齒輪潤(rùn)滑劑的作用

(1)減少齒輪和相鄰運(yùn)動(dòng)元件的磨損。

(2)減少摩擦力和功。

(3)散熱,起冷卻劑的作用。

(4)減少噪聲、振動(dòng)和齒輪齒間的沖擊。

(5)排除臟物

(6)起結(jié)構(gòu)材料的作用。

潤(rùn)滑劑可改善抗膠合性,是防止齒輪破裂、點(diǎn)蝕、膠合的一個(gè)因素。

3.開(kāi)式齒輪傳動(dòng)潤(rùn)滑的特點(diǎn)和對(duì)其潤(rùn)滑劑性能的要求

開(kāi)式齒輪傳動(dòng)中易落入塵、屑等外部介質(zhì)而造成潤(rùn)滑油污染,齒輪易產(chǎn)生磨料磨損。當(dāng)對(duì)開(kāi)式齒輪采取覆蓋擋塵后,在相同的工作條件下,開(kāi)式齒輪的潤(rùn)滑要求與閉式齒輪相同。 開(kāi)式齒輪傳動(dòng)通常使用高粘度油、瀝青質(zhì)潤(rùn)滑劑或潤(rùn)滑脂,并在比較低的速度下能較為有效的工作。目前有三個(gè)檔次的開(kāi)式齒輪油分類,即普通開(kāi)式齒輪油(CKH)、極壓開(kāi)式齒輪油(CKJ)及溶劑稀釋型開(kāi)式齒輪油(CKM)。

在選取開(kāi)式齒輪傳動(dòng)潤(rùn)滑油時(shí),應(yīng)考慮下列因素:①封閉程度;②圓周速度;③齒輪直徑尺寸;④環(huán)境;⑤潤(rùn)滑油的使用方法;⑥齒輪的可接近性。

除了在某些場(chǎng)合下潤(rùn)滑油可以循環(huán)回流以外,應(yīng)設(shè)置油池。開(kāi)式齒輪傳動(dòng)的潤(rùn)滑方法一般是全損耗型的,而任何全損耗型潤(rùn)滑系統(tǒng),最終在其齒輪表面只有薄層覆蓋膜,它們常處在邊界潤(rùn)滑條件下,因?yàn)檠a(bǔ)充到齒面的新油或脂,會(huì)由于齒面壓力作用而被擠出,加之齒輪回轉(zhuǎn)時(shí)離心力等的綜合作用,只能在齒面上留下一層薄油膜,再考慮到齒輪的磨合作用,因此潤(rùn)滑油必須具備高粘度或高稠度和較強(qiáng)的粘附性,以確保有一層連續(xù)的油膜保持在齒輪表面上。  
 
 

工業(yè)齒輪潤(rùn)滑油種類的選擇
  條件 推薦使用的工業(yè)齒輪潤(rùn)滑油
齒面接觸應(yīng)力(N/mm) 齒輪狀況 使用工況
低載荷 <350   一般齒輪傳動(dòng) 抗氧防銹工業(yè)齒輪油
350-500 a.調(diào)質(zhì)處理,嚙合精度等于8級(jí)
b.每級(jí)齒數(shù)比 i<8
c.最大滑動(dòng)速度與分度圓圓周速度之比vg/v<0.3
d.變位系數(shù)x1=x2
一般齒輪傳動(dòng) 抗氧防銹工業(yè)齒輪油
變位系數(shù)x1<或>x2 有沖擊的齒輪傳動(dòng) 中載荷工業(yè)齒輪油
中載荷 500-750 a.調(diào)質(zhì)處理,嚙合精度等于或高于8級(jí)
b.vg/v>0.3
礦井提升機(jī)、露天采掘機(jī)、水泥磨、化工機(jī)械、水利電力機(jī)械、冶金礦產(chǎn)機(jī)械、船舶海港機(jī)械等的齒輪傳動(dòng) 中載荷工業(yè)齒輪油
750-1100 滲碳淬火、表面淬火和熱處理硬度58-62HRC
重載荷 >1100   冶金軋鋼、井下采掘、高溫有沖擊、含水部位的齒輪傳動(dòng)等 重載荷工業(yè)齒輪油

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