擦伤
擦伤是由于齿轮表面承受过大的接触压力、润滑剂极压性能不足或齿面缺乏足够的润滑剂,导致润滑油膜不能建立,齿轮处于干摩擦或边界摩擦状态,啮合齿面直接接触,造成齿轮材料的移除。
擦伤的形貌特征:在齿面上沿滑动方向出现沟槽,主要分布在滑动速度较快的齿顶、齿根区域。按照损伤面积的大小,可分为轻微擦伤、中等擦伤、严重擦伤。
防止齿轮擦伤,除避免设备超负荷运行,造成轮齿接触压力过大外。在润滑方面需注意如下方面:
1)选用承载能力强、粘度高的润滑剂,改善润滑条件,提高油膜厚度。
2)保障足量的润滑剂到达啮合齿面,若采取喷射润滑方式,需合理设置系统参数,避免喷射间隔时间过长、润滑剂用量过低,在运行中注意防止出现润滑系统故障。
齿轮啮合过程中存在滚动摩擦与滑动摩擦。啮合开始与即将结束时相对滑动速度大;节圆处相对速度滑动速度为零(纯滚动摩擦);与滑动轴承相比,齿轮每一次啮合都要重新建立油膜,而滑动轴承可建立连续的稳定的油膜,因此大型开式齿轮的润滑更困难。大型开式齿轮经常处低速重载的运行条件,因此开式齿轮只有在粘度极高的情况下,才可以保证流体润滑状态。因此开式齿轮通常处于混合润滑状态,其润滑剂通常需要加入固体润滑剂辅助润滑。常见的开式齿轮润滑剂的添加剂有两种极压添加剂-化学添加剂(EP添加剂)和物理添加剂(固体添加剂,石墨、二硫化钼等)
化学添加剂主要依靠其中的活性成分(如硫,磷)在一定条件下(边界润滑或混合润滑时)与齿面金属反应生成化学反应膜承担润滑任务(但会损失材料)。
物理添加剂是通过固体添加剂利用齿轮表面粗糙度的不同,在金属表面形成“镀膜”效应,将两金属表面隔开,靠固体润滑剂承担润滑作用。二硫化钼遇水会反应,生成酸性物质,腐蚀金属。因此开式齿轮常用石墨作为固体润滑剂。
现代大型开式齿轮对润滑剂的要求
按照开式齿轮的工作特点,一般要求所使用的润滑剂要同时满足以下条件:
a、 粘着力强(粘附性好,不易甩落和损耗)
b、 高的抗磨损和抗极压性能(FZG测试级别≥12,四球焊接负荷>650KG)
c、 具备一定的油膜强度(能减弱冲击负荷对齿面的影响)
d、 含有一定比例的固体添加剂和EP(抗极压)添加剂(满足边界润滑和紧急润滑的要求)
e、 良好的喷洒(喷洒系统)或流动性能(油池润滑)
f、 工作温度范围宽(适用于冬夏季)
g、 油品的物理、化学稳定性好(寿命长、损耗小、不易变质,抗热氧化安定性对磨机开放式齿轮尤其重要)
h、 对外部环境(如粉尘、水等)的影响有一定程度的抗阻能力
i、 便于操作使用及维护
j、 对环境和操作人员没有危害