摘要：研制的蝸輪蝸桿油經(jīng)過MHK一X梯母肯試驗(yàn)并且經(jīng)分析檢測(cè),結(jié)果表明,新配制的蝸輪蝸桿油具有優(yōu)異的摩擦磨損性能,使蝸輪磨損大大降低,油品的抗氧化和抗乳化吐能都有大幅度提高。
        關(guān)鍵詞:蝸輪蝸桿油磨損氧化乳化

        蝸輪蝸桿傳動(dòng),由于其結(jié)構(gòu)特點(diǎn),決定其滑動(dòng)速度大,潤(rùn)滑條件差,其潤(rùn)滑狀態(tài)主要是邊界潤(rùn)滑。隨著現(xiàn)代潤(rùn)滑技術(shù)的發(fā)展,1982年,沈陽化工廠根據(jù)社會(huì)需要,以石蠟裂解為基礎(chǔ)油,精選了六種以上的添加劑,添加劑總量在swt%左右,研制成功性能優(yōu)良的蝸輪蝸桿油,受到用戶的歡迎。但隨著設(shè)備向高速重載方向發(fā)展,現(xiàn)有油品已不能滿足發(fā)展的需要。油品突出表現(xiàn)有以下三個(gè)問題:①銅蝸輪磨損大;②油品氧化安定性差;③分水性不理想。本研究在分析現(xiàn)有油品的基礎(chǔ)上,選用了高性能、高效多功能添加劑、摩擦改進(jìn)劑、防銹劑和抗乳化劑進(jìn)行復(fù)配試驗(yàn),篩選,找到了三種新配方。這三種配方不僅劑量小,而且抗磨性能、抗氧化性能和抗乳化性能優(yōu)于沈陽化 工廠的蝸輪蝸桿油。
        

1    磨損試驗(yàn)
   （1）試驗(yàn)機(jī)
       試驗(yàn)是在MHK一500梯母肯摩擦磨損試驗(yàn)機(jī)上進(jìn)行的,試件:試塊為zQAlloFes,尺寸為12.35~x12.35~xgl~,試環(huán)為50號(hào)鋼調(diào)質(zhì),尺寸為d=.49.24~,寬度13~。試驗(yàn)參數(shù)如下:速度:n=15的口而n;載荷:P=676N;室溫:13℃。運(yùn)轉(zhuǎn)30而n,使油溫穩(wěn)定,更換新試件`,運(yùn)轉(zhuǎn)os而n,最后1而n測(cè)摩擦系數(shù),拆下試件,量磨痕寬度并計(jì)算磨損量。
     (2)  試驗(yàn)用油和添加劑
      1)比較油樣:沈陽化工廠N320石蠟裂解合成蝸輪蝸桿油,
      2)本試驗(yàn)所用基礎(chǔ)油:沈陽化工廠提供的N320石蠟裂解合成基礎(chǔ)油(包含N150石蠟基礦物油)。
      3)試驗(yàn)油品配方見表1。
                          
     (3)  油品性能比較
           按上述條件研究的蝸輪蝸桿油,其性能測(cè)試見表2o
  



2    試驗(yàn)結(jié)果及討論
        經(jīng)過多年對(duì)蝸輪蝸桿潤(rùn)滑油的研究,作者認(rèn)為蝸輪蝸桿油主要應(yīng)考慮的問題是:
       （1）測(cè)定蝸輪蝸桿的傳動(dòng)效率和摩擦系數(shù)已不能反映蝸輪油的使用性能,應(yīng)重點(diǎn)考慮的是降低蝸輪齒面的磨損和長(zhǎng)的換油期,以達(dá)到延長(zhǎng)蝸輪使用壽命的目的。目前國(guó)內(nèi)測(cè)定蝸輪的效率和溫升主要源于摩擦系數(shù)的不同。一般概念是摩擦系數(shù)大,摩擦功率損耗就大,導(dǎo)致溫升高,效率低。但是從延長(zhǎng)輪齒磨損壽命角度看,摩擦系數(shù)小并不一定磨損量小,也就是說,不一定延長(zhǎng)齒輪壽命。本試驗(yàn)發(fā)現(xiàn),調(diào)制的3種蝸輪蝸桿油比現(xiàn)行的蝸輪蝸桿油摩擦系數(shù)分別降低0%,13%和18%,見圖1,而磨損量變化與摩擦系數(shù)變化并不一致。結(jié)果說明,摩擦系數(shù)不一定反映蝸輪的使用壽命,蝸輪油的評(píng)定,應(yīng)當(dāng)以磨損量為準(zhǔn)。
                
         (2)對(duì)于高性能蝸輪油,膠合已不是主要矛盾,性能的主要指標(biāo)應(yīng)是磨損量,即以降低磨損量作為評(píng)定蝸輪蝸桿油的標(biāo)準(zhǔn)?，F(xiàn)在的蝸輪蝸桿潤(rùn)滑油通常是在基礎(chǔ)油中加人油性劑、摩擦改進(jìn)劑和一定量的極壓劑以達(dá)到減小磨損的目的,但由于蝸輪蝸桿油采用鋼銅摩擦副,這就要求,極壓劑和油性劑要求化學(xué)活性低,避免較高的活性使齒面發(fā)生化學(xué)腐蝕和點(diǎn)蝕[’〕,因此選用高性能添加劑以及添加劑合理復(fù)配非常重要,使磨損量降到最小z[]。本文通過試驗(yàn)最終選用三種添加劑配方,并與沈陽化工廠N320石蠟裂解合成蝸輪蝸桿油進(jìn)行了對(duì)比試驗(yàn),調(diào)制的3種蝸輪蝸桿油比沈陽化工廠N320合成蝸輪蝸桿油磨損量分別降低47.4%,44.7%和12.3%,見圖2o
         (3)機(jī)械行業(yè)根據(jù)過去的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),規(guī)定了油溫的最高界限,不得超越。由于蝸輪蝸桿傳動(dòng)滑動(dòng)速度大,發(fā)熱量高,油箱內(nèi)的溫度經(jīng)常保持在50℃以上,在高溫工作環(huán)境中的設(shè)備,油溫還會(huì)進(jìn)一步升高,潤(rùn)滑油中含有很多添加劑,這些添加劑氧化安定性差,高溫分解,油品由于氧化會(huì)促使油品酸化,腐蝕性增加,油脫吸,起不到潤(rùn)滑作用,齒面將膠合。油品由于溫度的影響會(huì)使銅磨損加劇,因此油品的抗氧化性能非常重要。本文研制的油品加入了高性能添加劑,添加劑在嚙合區(qū)與金屬表面反應(yīng),生成化學(xué)吸附膜和化學(xué)反應(yīng)膜。化學(xué)吸附膜是添加劑與金屬表面以化學(xué)鍵形式的連接生成金屬皂,需要更高的溫度才能使鍵遭到破壞而失效。極壓抗磨添加劑在局部高溫下與金屬表面反應(yīng),生成抗壓強(qiáng)度高和抗剪切強(qiáng)度低的反應(yīng)膜,保護(hù)了金屬表面。這說明,嚙合區(qū)的局部高溫,反而有利于反應(yīng)膜的形成。通過與沈陽化工廠N320石蠟裂解合成蝸輪蝸桿油的抗氧化性比較,發(fā)現(xiàn)調(diào)制的3種蝸輪蝸桿油比現(xiàn)行的蝸輪蝸桿油抗氧化性分別提高95%,75%和50%,見圖3。

               
         (4)抗乳化性能是潤(rùn)滑油分裂水的能力,由于油與水分離能力差,將使油生成乳狀液,一旦油與水形成穩(wěn)定的乳狀液,會(huì)使油粘度增加,流動(dòng)性變差,供油困難,嚴(yán)重影響蝸輪蝸桿的正常潤(rùn)滑,使蝸輪蝸桿磨損量增加。新蝸輪蝸桿油與沈陽化工廠N320石蠟裂解合成蝸輪蝸桿油的抗乳化性比較發(fā)現(xiàn),抗乳化能力與現(xiàn)行的蝸輪蝸桿油抗乳化能力相比分別提高17%、33%和50%,見圖4。

3     結(jié)論
         (1)研制的三種蝸輪蝸桿油其抗磨性、抗氧化性和抗乳化性優(yōu)于現(xiàn)行使用的蝸輪蝸桿油。
         (2) 新油品采用的添加劑種類減少、含量降低。
         (3) 蝸輪蝸桿油的評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)有待改進(jìn)。