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齿轮油极压添加剂消耗后,齿面胶合风险会上升

齿轮油极压添加剂消耗后,齿面胶合风险会上升
作者:云获客 来源: 技术分享 28 次浏览

齿轮油的极压添加剂在齿面高温接触处生成保护膜。添加剂消耗以后膜补不上,金属直接焊连,胶合风险就会上升。

齿轮油极压添加剂消耗后,齿面胶合风险会上升

齿轮啮合时,齿面既有滚动也有滑动。滑动速度高的部位,油膜容易被挤破,金属微凸体直接碰上,局部温度很高。极压添加剂就是在这种高温高压下与齿面金属反应,生成一层容易剪断的保护膜,让焊连发生在膜里,而不是发生在金属本体上。添加剂消耗以后,这层膜补不上,微凸体一旦碰上就焊住再被撕开,胶合的风险上升。

保护膜补不上

胶合的痕迹顺着滑动方向拉成撕痕,多出现在齿顶和齿根,节线附近滑动小,往往轻一些。撕开时的热量集中在接触点,滑动区会先变色。保护膜还在时,同样的载荷下只见到正常的光亮磨损。膜一旦补不上,撕痕会在短时间里发展,齿面温度也跟着升高,油发黑、带有烧糊的气味。这是边界润滑失败,不是齿轮箱缺了一颗螺栓那么简单的松动。在用油的极压能力已经明显低于同牌号新油、黏度却仍合格,消耗掉的就是生成这层膜的成分。

黏度仍然合格时,流体润滑那一层油膜可以还在,低载荷运转未必立刻出问题。胶合发生在油膜被挤破的瞬间,靠的是极压膜,不靠黏度数字。所以油样黏度正常,并不能说明极压能力还在。水分、长期高温和过细的过滤,都会把活性成分消耗或去掉。油看起来还稠,齿面却已经没有膜可补。

新油若一开始就不是极压型,齿面从来没有这层膜,一承受滑动载荷就会胶合。这和用对了油、用旧以后添加剂消耗完,结果相似,来历不同。查换油记录和油桶标识,能分开这两种情况。旧油曾经长期正常、近期才出现撕痕,更像有效成分已经耗尽,而不是油种从一开始就选错。

载荷突然加大、齿面啃伤或轴线歪斜,即使极压添加剂还充足,局部接触应力仍可能把膜压穿,造成胶合。此时油是新的,撕痕却集中在接触偏重的一侧。添加剂消耗造成的风险上升,是在载荷并没有变的情况下,原来能承受的工况开始撕齿。先看载荷和接触斑有没有变,再把油的极压能力判进去。

黏度变稀是另一类损伤

油温过高或油被稀释以后,黏度下降,油膜变薄,齿面出现大面积擦伤、抛光,温升是整箱的,不限于滑动最大的齿顶齿根。极压添加剂消耗时,黏度可以不变,损伤却集中在滑动区,呈方向性撕痕。一个是油膜厚度不够,一个是挤破油膜以后没有固体膜来挡。只补黏度、不恢复极压成分,胶合仍会发生。

点蚀和微点蚀是疲劳,齿面上是麻点,裂纹从表面下发展,和焊连后再撕开的胶合不是同一种形貌。疲劳可以在油膜仍然完好时慢慢出现。胶合则快,并伴有局部过热。看见麻点就更换极压油,解决不了疲劳;看见撕痕却只按点蚀去降载荷,又会放过已经耗尽的添加剂。

进水会同时促进腐蚀和消耗极压成分。齿面若是锈蚀加撕痕,要先把水去掉,再评价油。只换油不堵漏,新油里的添加剂仍会被水消耗,胶合风险很快回到原处。油里没有水、黏度也正常,齿面却新出现滑动方向的撕痕,才更符合极压添加剂已经消耗这一条。

齿轮箱油位过低时,齿面直接缺油,损伤可以很重,而且往往伴有轴承也缺油。这不是添加剂的问题,加油到刻度就会好转。极压添加剂消耗时油位是够的,油也在循环,只是油到了齿面却形不成保护膜。看油位,能把缺油烧伤和有油却胶合分开。

添加剂消耗是逐渐发生的,胶合风险随有效成分减少而上升,不是某一时刻油箱突然空了。定期看齿面滑动区有没有新的撕痕,比只看黏度更能发现这件事。黏度掉了,是油膜变薄;黏度还在,撕痕却沿着滑动方向出现,是极压膜补不上了。

已经胶合的齿面不会因为换了新油就恢复平整,新油只能阻止继续焊连。载荷偏心造成的撕痕,换油以后仍会在同一侧发展。极压添加剂消耗后的风险上升,指的是保护膜中断以后,原来能分开的金属开始直接焊连。分清膜没了、油变稀、还是载荷变了,处理才不会换错方向。