润滑在齿轮齿面损伤方面所起到的作用

文章简单介绍了作者在设备故障监测工作中遇到的几例齿轮齿面损伤的案例，密封圈重点描述了这几个案例中齿轮齿面点蚀、胶合和磨损这几类齿面主要的损伤形式，分析这几类齿面损伤的成因，包括工况条件及所采用的何种润滑方式。并且针对案例详细阐述了润滑剂对齿轮齿面点蚀、胶合和磨损损伤的影响，从齿轮润滑角度分析如何避免、减轻或延缓齿轮齿面损伤的发生、程度及劣化，从而在日常设备维护工作中确保齿轮箱的正常而稳定地运转。
 

齿轮传动作为机械传动中最为主要的传动方式之一，它的运行状态将直接影响机械系统的工作状态，因此对齿轮传动进行有效的监控，就显得非常重要。齿轮润滑是能减少传动中的磨损，改善零件工作条件，提高其预期寿命的有效方法。因此在日常的齿轮维护中，如何创造良好的润滑条件，采用合理的润滑技术避免齿轮齿面损伤正受到现场技术人员越来越多的重视。

 

1润滑油对齿面点蚀的影响

 

1.1齿面点蚀现象及润滑效果

 

点蚀是闭式齿轮传动中常见的一种接触疲劳现象。它是由于齿面长期在变化的接触应力条件下工作而造成的在齿面间产生麻点状剥蚀损伤现象。它大多先发生于轮齿靠近节线处的齿根面上，然后随着运动的进行，向其他部位扩展。点蚀的存在，往往会导致齿面的磨损，从而影响齿轮传动的精度和寿命，甚至会引发断齿。一般而言，润滑油的粘度对点蚀的影响颇大。通常情况下，稀薄的润滑油比粘稠的润滑油更易渗透到裂缝中去，造成裂纹的扩展，粘度大的润滑油缓冲吸振性强，容易建立承载油膜，故润滑油的粘度越高，抗点蚀能力就越强。此外，润滑油的某些成分，如油性剂、极压添加剂，往往会起到降低摩擦，增大边界油膜的强度，在一定程度上也可以提高齿轮的抗点蚀能力。但在对添加成分的选择上也应注意。如果油中存有腐蚀性物质，会导致金属齿面锈蚀，从而引发裂纹，另如果油中存在气泡也会造成齿面过早的脱落。因此，应综合考虑润滑油的粘度、添加剂性能等方面，尽量避免润滑油对点蚀造成的负面影响，达到提高齿面的抗点蚀能力。

 

1.2齿轮齿面点蚀损伤案例
 

某炼钢厂1#450T起重机主卷行星轮齿轮箱例行检测过程中，发现中空轮齿面有轻微点蚀现象，于是在2005年1月将该行车主卷行星齿轮箱原来使用的润滑油牌号由壳牌Shell Omala VG220改为Omala HD320（合成油），提高润滑油的粘度，同时增高极压添加剂量，原本想以此来改善齿轮箱的运行状况。但更换新油之后，在润滑油的光谱检测中发现金属磨粒含量增加，并且增幅较大，至2005年9月光谱分析铁元素浓度值达到该设备受控以来的最大值，见图1。理化分析运动粘度降低，酸值增加，说明油品质量在降低。为了更好地掌握设备运行状态，检测公司在设备短暂停机未开箱的情况下，进行内窥镜观察，观察发现中空齿轮的齿面有明显点蚀损伤，并且点蚀的齿面面积较大(见图2(a、b))。在2004年10月检测时就已经发现中空齿轮齿面有点蚀，这说明齿面润滑效果未得到改善，相反有进一步恶化的趋势。