淺析汽車齒輪油的性能要求

郭小蘭

摘 要： 汽車齒輪傳動(dòng)常見的損壞形式有磨損、膠合、崩齒和塑性變形等，不同形式的齒輪損壞均與齒面潤滑效果直接相關(guān)或間接相關(guān)。本文主要介紹了汽車齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的工作特點(diǎn)，汽車齒輪油的性能特點(diǎn)：極壓抗磨性、熱氧化安定性、防銹性、防腐蝕性和剪切安定性；在使用中不產(chǎn)生泡沫，具有良好的低溫流動(dòng)性等，以滿足汽車傳動(dòng)齒輪在各種工況下的潤滑要求。

關(guān)鍵詞： 汽車制動(dòng)液 熱負(fù)荷 高溫抗氣阻性

汽車齒輪油以精制潤滑油為基礎(chǔ)，通過加入抗氧化劑、防腐蝕劑、防銹劑、消泡劑和抗磨劑等多種添加劑配制而成。齒輪油用于各種齒輪傳動(dòng)裝置的潤滑，如汽車機(jī)械變速器、驅(qū)動(dòng)橋齒輪和傳動(dòng)機(jī)構(gòu)等，以防止齒面磨損、擦傷、燒結(jié)等，加強(qiáng)摩擦表面的散熱，防止機(jī)件發(fā)生腐蝕和銹蝕，延長其使用壽命，提高傳動(dòng)效率，降低摩擦功耗。

1.汽車齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的工作特點(diǎn)

車輛傳動(dòng)裝置中的齒輪在工作過程中要傳遞較大的工作載荷，而且常常要同時(shí)承受圓周方向、直徑方向和軸線方向等多個(gè)方向的作用力，受力情況非常復(fù)雜；齒輪嚙合時(shí)，兩齒廓沿嚙合點(diǎn)的公切線方向還會(huì)產(chǎn)生一定的相對滑動(dòng)。特別是雙曲線齒輪，兩齒軸線在空中交錯(cuò)，齒長方向仍是弧形，齒面載荷可高達(dá)1.7GPa，沖擊載荷可高達(dá)2.8GPa，且齒面要以很快的速度滑移，產(chǎn)生強(qiáng)烈的摩擦，使得齒面局部溫度驟升，很容易出現(xiàn)齒面燒結(jié)或齒面膠合等損傷。在如此苛刻的工況下，為保證齒輪機(jī)構(gòu)能夠正常工作，齒輪油必須有良好的性能要求[1]。

2.汽車齒輪油的性能特點(diǎn)

汽車齒輪油應(yīng)具有優(yōu)良的極壓抗磨性、熱氧化安定性、防銹性、防腐蝕性和剪切安定性；在使用中不產(chǎn)生泡沫，具有良好的低溫流動(dòng)性等，以滿足汽車傳動(dòng)齒輪在各種工況下的潤滑要求[2]。

（1）極壓抗磨性

極壓抗磨性是指齒面在極高壓或高溫潤滑的條件下，其中的極壓抗磨劑能在齒面上與金屬發(fā)生化學(xué)反應(yīng)生成反應(yīng)膜，防止擦傷和磨損等的能力；特別是準(zhǔn)雙曲面齒輪齒面負(fù)荷在2000MPa以上時(shí)，要求齒輪油有特別好的極壓抗磨性，這就要求在齒輪油中加入極壓添加劑，在高壓、高速、高溫的苛刻工作條件下，能在齒面上與金屬發(fā)生化學(xué)反應(yīng)生成反應(yīng)膜，有效防止在高負(fù)荷條件下的齒面擦傷及咬合。

（2）熱氧化安定性

熱氧化安定性是指抵抗高溫條件下氧化作用的能力。齒輪油與在空氣中的氧接觸氧化后，會(huì)出現(xiàn)黏度升高、酸值增加、顏色加深、產(chǎn)生沉淀和膠質(zhì)的現(xiàn)象，影響齒輪油使用壽命等的程度。良好的熱氧化安定性，可以提高汽車齒輪油高溫工作條件下抵抗氧化變質(zhì)的能力，延長使用周期。

（3）防銹、防腐蝕性

在車輛齒輪傳動(dòng)裝置的工作條件下，齒輪油防止齒輪、軸承等機(jī)件腐蝕和生銹的能力，稱為防銹、防腐蝕性。良好的防銹、防腐蝕性可以在金屬表面形成保護(hù)膜，從而防止腐蝕性物質(zhì)侵蝕金屬材料。

（4）剪切安定性

剪切安定性是指汽車齒輪油在齒輪嚙合運(yùn)動(dòng)中會(huì)受到強(qiáng)烈的機(jī)械剪切作用，使齒輪油中添加的高分子化合物（黏度指數(shù)改進(jìn)劑和某些降凝劑）分子鏈被剪斷，變成低分子化合物，從而達(dá)到使齒輪油黏度下降的程度。

（5）抗泡性

齒輪油應(yīng)具有良好的抗泡性，以保證在齒輪劇烈攪拌過程中產(chǎn)生的泡沫少并易于消失。

（6）低溫流動(dòng)性

齒輪油在低溫下應(yīng)能保持必要的流動(dòng)性，以保證軸承和齒輪等零件的潤滑。若齒輪油在低溫下有蠟析出，黏度急劇上升，就不能確保有效的潤滑。為使齒輪油能適應(yīng)冬季低溫條件下的使用要求，齒輪油中應(yīng)加入傾點(diǎn)降低劑，以改善其低溫流動(dòng)性。

（7）適宜的黏度和良好的黏溫特性

汽車齒輪油的工作溫度變化很大，冬季冷起動(dòng)時(shí)溫度可在0℃以下，要求汽車齒輪油的黏度不超過150Pa.S；當(dāng)正常工作時(shí)，其工作溫度可在100℃以上，只是要求齒輪油的黏度不能太小。因此，要求齒輪油要有良好的黏溫特性[3]。

3.結(jié)語

汽車齒輪傳動(dòng)中，由于各種不良使用條件造成的潤滑失效，是汽車傳動(dòng)故障的主要原因，而汽車齒輪油是潤滑油重要的產(chǎn)品類別之一。通過合理使用齒輪油保持良好的潤滑效果，可以有效地避免或減少傳動(dòng)齒輪的不正常損壞。

參考文獻(xiàn)：

[1]黃勇.汽車齒輪機(jī)構(gòu)的工作特點(diǎn)與齒輪油的選用[J].潤滑與密封，2004.01.

[2]龔建春，張敬東.汽車配件管理[M].中南大學(xué)出版社，2016.

[3]宓亞光.汽車配件經(jīng)營與管理[M].機(jī)械工業(yè)出版社，2014.