工业齿轮油应用

    齿轮传动是机械传动的一种重要形式。传动方式有多种多样，比较常用的有：机械传动、气体压缩传动、电传动和液压传动。虽然，机械传动存在有:调速困难、操作不易、结构复杂、运动惯性大、有脉冲等缺点，但作为传统的传动方式却有其不可替代的地位，迄今在工业机械设备中仍不可或缺。

    工业齿轮油，按照ISO  6743.6亦即GB/T  7631.7工业齿轮润滑剂分类标准所述：工业齿轮油用于齿轮或涡轮蜗杆的润滑，产品符号CK，其中齿轮传动的作用是改变转动部件的转数（速），涡轮蜗杆的传动作用是改变转动部件的方向。

一、工业齿轮油的分类

    齿轮部分分为闭式齿轮油和开式齿轮油。闭式齿轮油带有封闭齿轮箱，分别有轻负荷CKB、中负荷CKC、重负荷CKD、合成型重载CKT、合成型轻载抗摩擦CKS等型号。开式齿轮油不带齿轮箱及半浸式敞开式，分别有中温轻负荷CKH\CKJ、高温重负荷CKL。

    涡轮蜗杆部分有非极压CKE和极压CKE(EP)。

二、工业齿轮油指标要求的发展

    随着工业齿轮的工作条件向重负荷、高低温的大跨度方向发展。齿轮油也必须随之扩大黏度范围，高的更高，低的更低、抗氧化安定性和极压性也必须相应提高。新版工业闭式齿轮油标准5903-2011与沿用已久的5903-1995相比，针对上述要求作了较大变动。

1  CKC、CKD齿轮油增加了100℃运动黏度的测试。(以下变化均指CKC、CKD)。

2  增加了外观要求。

3  采用克利夫兰开口闪点法。

4  提高抗泡要求。

5  改变铜片腐蚀要求，取消121℃3h条件。

6  要求通过液相锈蚀GB/T11143（B）法。

7  提高并细化FZG齿轮试验失效级试验。

8  增加氧化后沉淀物测试。

9  增加了低温黏度要求。

10  CKC齿轮油无四球机试验要求，只有Timken机试验，而CKD则既有Timken机试验，又有四球机试验。包括PB、PD和ZNZ。在齿轮油承载能力的测试上，Timken机试验是必须的。

三、工业齿轮油与车辆齿轮油的区别

    1、用的场合不同。前者用于固定的工业设备齿轮箱润滑，后者用于移动的车载齿轮箱润滑。也就是说，后者用油的环境温度变化大，又系流动设备，高低温要求相对亦高。因此车辆齿轮油需有多级和单级之分。

    2、中负荷、重负荷的车辆齿轮一般为双曲线齿轮，较之常为圆柱形或锥形的工业齿轮承载要求更高。因此中负荷车辆齿轮油的承载能力相当于重负荷工业齿轮油。故相当黏度等级的中负荷车辆齿轮油可以替代重负荷工业齿轮油如90  GL-4或85W/90 GL-4可替代220 CKD。

    3、车辆齿轮油的黏度等级是按美国汽车工程师协会SAE的规定分类，测定的是100℃时的运动黏度。而工业齿轮油是按照国际标准化组织ISO的规定分类，测定的是40℃时的运动黏度。因此替代须经换算。

    4、分类方面，ISO只规定了工业齿轮油的分类符号C，并没有特别规定车辆齿轮油的分组符号。我国采用API使用GL-3、GL-4、GL-5分类。此关系在工业齿轮油标准的附录B中予以说明。

    另外，工业齿轮油在摩擦磨损方面的特殊评定手段主要体现在:四球试验、梯姆肯试验和齿轮机试验。而车辆齿轮油则必须通过CRC L-37(高速低扭矩、低速高扭矩)和CRC L42(高速冲击负荷)来评定其承载能力。

四、工业齿轮油的特性

    1、合适的黏度及良好的黏温性。黏度是齿轮油最基本的性质。流体动力膜和弹性流体润滑膜的形成与齿轮油黏度关系密切，油品的黏度大，形成的油膜厚，抗负载的能力就大。黏温性好，则黏度随温度变化而变化的程度小。油膜厚薄的变化也小。

    2、足够的极压抗磨性。极压抗磨性好的油品会在齿轮机构高速、低速重载或冲击负荷下，形成边界吸附膜或化学反应膜。可防止齿面磨损、擦伤和胶合。

    3、良好的氧化安定性和热安定性。齿轮油工作时，与空气、金属、杂质接触，在温度较高的情况下，易于氧化变质，使油品使用寿命缩短。

    4、良好的抗乳化性。齿轮油工作时，常有与水接触的可能性，油水相混，易发生乳化变质。

    5、良好的抗泡沫性。带循环油箱的齿轮传动系统，运行时油流被搅动，容易发生泡沫，从而减少实际工作油量，以致影响散热，或引起油膜破损而，增加机械磨损。

    6、良好的防锈防腐性。油品氧化产物或因添加剂的作用常会引起齿轮的腐蚀，而水汽的存在则使金属产生锈蚀。

五、工业齿轮油的选用

    工业齿轮油的选用原则：（1）根据齿轮结构形式（圆柱形、锥形、斜齿形、双曲线等），分别选用工业齿轮油或车辆齿轮油。（2）根据齿轮材质（钢-铜结构、钢-钢结构），分别选用涡轮蜗杆油或工业齿轮油。（3）根据齿轮装置的类型（闭式、开式、半浸式），分别选用闭式工业齿轮油或开式工业齿轮油。（4）按设备使用环境温度（大于-10℃、-10℃—-25℃、-25℃—-40℃），分别选用CKD齿轮油、低温重负荷齿轮油、全合成工业齿轮油。（5）工业齿轮油的黏度选择：1) 合适的黏度,通常为ISO220、320、460。2) 齿轮尺寸大，选高黏度油，反之亦然。3) 运转速度快，选低黏度油，反之亦然。4) 工作温度高，选高黏度油，反之亦然。5) 黏度选择经验计算公式： V40=7000/0.5V，其中 V40表示润滑油的动力黏度，V表示齿轮线速度，0.5为wey系数。

    特别需要强调的是：工业齿轮油不能替代车辆齿轮油使用； 工业齿轮油不能替代涡轮蜗杆油使用；闭式工业齿轮油不能替代开式工业齿轮油使用；任何齿轮油中均不能加入稠化剂。

六、新型工业齿轮油

    按照流行说法“私人定制”的概念已延伸到工业领域，实际上OEM指定产品、特供产品就属此例。同时也可看作是产品的个性化。工业齿轮油也不例外。

    1、抗微点蚀工业齿轮油。钢铁材料在恶劣环境下，产生麻点状腐蚀是非常有害的。抗微点蚀工业齿轮油，具有独特的抗微点蚀性能，极好的承载和抗磨性能，优良的热氧化安定性和常态的抗腐蚀性能。已经面市的有三类品种；普通抗微点蚀工业齿轮油，低温抗微点蚀工业齿轮油，全合成抗微点蚀工业齿轮油。

    2、高抗水工业齿轮油。钢厂等具有特殊操作环境遇水可能性极大，对齿轮油有明确的抗水要求，因此高效率抗水齿轮油应运而生。

    3、低气味工业齿轮油。齿轮油因含有硫型极压剂，所以普遍具有异臭味，在某些开放场合影响环境清净，所以降低乃至消除异臭味的工业齿轮油颇受欢迎。