经过Ray Thibault，CLS，OMA I，OMA II，MLT，MLT II，MLA II，MLA III，贡献编辑

本文是由摩擦学家和润滑工程师协会（STLE）和国际机械润滑委员会（ICML）进行的有关润滑认证考试重要组成部分的第三篇。m.10bet

点击这里有关Stle和ICML认证的更多信息。

图1.最简单的齿轮是刺激类型。在这个单元中，较小的齿轮是“小齿轮”。大的是“公牛”。最简单的齿轮是刺激型。在这个单元中，较小的齿轮是“小齿轮”。大的是“公牛”。所有类型应用的关键组成部分，齿轮用于将速度和功率（扭矩）从一个旋转轴传输到另一种旋转轴。它们可以改变速度，扭矩和旋转方向。他们的主要优势是驱动器，包括他们没有滑倒，能够承担高负荷并且大小紧凑的事实。图1显示了最简单的类型，即刺齿轮。

参考图1，请注意，刺激单元中的较小齿轮是小齿轮。较大的是牛齿轮（也称为“驱动齿轮”）。通常，齿轮是降速器。降低速度的量基于小齿轮和牛齿轮的牙齿比。例如，如果小齿轮有15颗牙齿，而公牛（驱动）齿轮的齿轮为75，则还原比为5：1。小齿轮旋转3000 rpm将导致驱动齿轮的轴为600 rpm。公牛齿轮的旋转与小齿轮的旋转相反。要在小齿轮和牛齿轮之间进行相同的旋转，惰轮 -对速度和扭矩没有影响- 插入小齿轮和牛齿轮之间。几个术语用于描述齿轮的交配作用：

1. 俯仰是一个牙齿上的点与相邻牙齿上的相应点之间的距离。这是牙齿上滚动运动和最大力量的点。俯仰圆是由每个牙齿上的点上的圆圈形成的圆圈，其纯净的动作是纯滚动的。
2. 在螺距上方和下方发生的滑动运动分别称为牙齿的附录和腹肌，可能会导致高磨损。
3. 螺距上的纯滚动导致弹性流体动力润滑方案的特征在于固体样润滑剂薄膜小于厚度或更少的厚度。m.10bet这部小膜不会阻止浅色（粗糙的表面边缘）与螺距点接触，并导致沿交配齿的螺距线的初始点斑点。这是完全正常的，除非凹坑破坏性地扩散到腹肌，并最终遍及整个牙齿。
4. 间隙是另一齿的顶部与另一齿轮的牙齿底部之间的距离。
5. 反弹是一颗牙齿的背面与下一个交配齿的前部之间的距离。

齿轮类型和特性
齿轮通过轴方向分类。最常见的类型构成了平行轴组，如图2所示。

图2平行轴组是最常见的齿轮类型。

双螺旋和人字形齿轮之间可能存在一些混乱：大多数人认为它们相同。不过，在图2中，请注意，其中一个齿轮中间有一条条带，另一个具有连续的牙齿。一个定义认为，双螺旋类型的牙齿朝相反的方向倾斜，而人字节中的牙齿都朝着相同的方向倾斜。最初，由于制造过程，需要在双螺旋中间的该带。最终，该过程使所有牙齿都保持连续，中间没有断裂。应当指出的是，螺旋齿轮的主要缺点之一是它沿轴上推动。使用人字形（双螺旋）齿轮可以消除这一点。平行轴齿轮的典型还原比不超过10：1-更像是5：1。表I总结了并行轴齿轮的性能。

表I.平行轴齿轮的特性（单击扩大）

如图3所示，下一组具有直角的轴的齿轮分为相交和非交流类型。

图3.右角轴齿轮组由相交和非交流类型组成。

斜面和螺旋斜角齿轮都具有在中心线上相交的轴，而蠕虫和Hypoid齿轮的轴具有非交流轴，在中心线下方有一个。表II中说明了右角轴的性能。

表II。右角轴齿轮的特性（单击以扩大）

应该注意的是，Andy Gears主要用于汽车应用中：它们取代了差速器中的螺旋斜角齿轮，这会导致更紧凑的布置，因为轴可以相互通过。它们还产生高扭矩。

m.10bet润滑输送系统
大多数齿轮都通过将油从油底壳上喷到齿轮齿和轴承上而润滑。达到正确的水平/交付正确量的润滑剂至关重要。如果水平太低，您会发现自己正在处理润滑剂饥饿，磨损增加，散热不足和泡沫。另一方面，过多的润滑剂可能导致搅拌，从而导致工作温度较高，效率降低和更大的泡沫趋势。通常，对于以正常速度（1000 fpm-4000 fpm）的平行轴和斜角齿轮，油位范围从完全覆盖底部的牙齿到底部牙齿深度的三倍 -最常见的是底牙深度的两倍。在非常低的速度（<1000 fpm）下，浸入水平可能是牙齿深度的3-5倍。m.10bet蠕虫齿轮的润滑是不同的。蠕虫齿轮采用三种设计，每种设计都有自己的润滑方法：m.10bet

• 蠕虫顶部…油位通常是车轮直径的三分之一。
• 底部的蠕虫…石油水平高达蠕虫的50％，这是网络区域的中心。
• 一边蠕虫…一半的车轮浸入至少蠕虫高度。

最好遵守OEM在飞溅润滑过程中对油水平的建议。m.10bet以上级别仅仅是一般准则。

请注意，使用飞溅润滑有速度限制。m.10bet速度以仪表/秒或英尺/分钟（FPM）测量，并通过乘以齿轮的圆周（πx直径）来计算。例如，以1000 rpm运行的12英寸直径齿轮的速度为3140 fpm（3.14 x 1 ft x 1000 rpm）。在没有设计更改的情况下，飞溅润滑系统通常可以运行高达4000 fpm.10betm。通过安装挡板板和油袋，速度可以达到11,000 fpm。在较高的速度下，使用压力循环系统。这两种主要类型是干燥的污垢（油在变速箱外的地方）或湿润的污水池（油在变速箱中的位置）。在压力循环系统中，将油直接喷在牙齿接触点处。

润滑剂选择
用于润滑封闭齿轮的油的最重要特性是正确的粘度。粘度选择的主要变量是在螺距线速度中表达的齿轮的速度，该齿轮的速度被定义为以rpm乘以齿轮的速度，圆形螺距直径为英寸。美国齿轮制造商协会（AGMA）根据音高线速度发布粘度建议。世界知名的齿轮衰竭分析专家罗伯特·埃里希洛（Robert Erichello）开发了以下简化公式，用于确定在封闭齿轮上使用的正确粘度：

表III指出了封闭变速箱最常见的粘度和齿轮油类型。

请记住，表III只是封闭齿轮最常见的粘度等级的摘要：它结合了已更改的旧AGMA系统。新表不再包括AGMA编号。许多变速箱仍然反映了旧系统，在该系统中，粘度等级也表示为单位数字。参考表III，我们看到ISO 220齿轮油的过时AGMA编号为5。

要购买最新的AGMA分类系统图表，请转到www.agma.org。一旦确定了正确的粘度，就必须选择油类型。选项包括生锈和氧化（R＆O）抑制润滑剂，合成剂，极高压力（EP）产品和复合油。表IV列出了封闭的还原变速箱上使用的油类型。

表IV仅反映了一般指南：有很多例外。以下是关于还原变速箱的油选择的其他评论：

• 平行轴和直角相交齿轮的最常见粘度等级是ISO 220 EP。如有疑问，请随身携带EP。
• 蠕虫齿轮经历高滑动，环齿轮通常为青铜。不建议使用EP添加剂，因为在高温下对黄金属的添加剂攻击。
  • 尽管新的EP添加剂的侵略性较低，但在某些情况下，这些添加剂并未被黄色的金属和钢接触激活，并且在配方中没有目的。
  • 传统上，将蠕虫齿轮用与合成动物脂肪复合的油润滑，以在发生的严重滑动过程中提供保护。
  • PAO通过在不使用EP添加剂的情况下在严重滑动过程中提供保护，成功地用于蠕虫齿轮中。它们还降低了盒子的温度，并且与矿物油完全兼容。
  • PAG是新变速箱上选择的润滑剂，因为它们提供了最佳效率。它们还用于小型密封的生命蠕虫变速箱中。
• 如果从另一种类型的油更改为PAG，请遵循适当的冲洗程序。PAG与矿物油和PAO不兼容。
• 尽管Hypoid齿轮主要用于汽车应用，但它们确实有一些工业用途。这些类型的齿轮中发生的严重滑动要求高浓度的非常激进的EP添加剂。典型的EP工业油不会为Hypoid齿轮提供必要的保护。

此信息只是一个开始：可以从产品数据表中获得有关齿轮油的更多详细信息。

注意：虽然产品数据表提供了有用的信息，但齿轮油的真实测试是它在系统中的工作方式。遵守OEM指南，并咨询您的润滑油供应商以获取更多信息。

图4.破坏性点是由表面过载条件引起的。

图5.变形齿轮齿的侧面的脊表示称为塑料流的疾病，这是由严重的超负荷引起的。（这不是润滑相关的条件。）m.10bet

齿轮故障模式
影响齿轮寿命的主要因素是负载，环境，温度和速度。磨损模式总结如下：

1. 粘合剂磨损是由于严重的边界润滑条件下的润滑膜不足引起的。m.10bet这种情况可能需要使用具有EP添加剂的高粘度油。
2. 磨蚀性磨损是由齿轮齿轮的硬颗粒引起的。磨损程度与存在的硬度和粒子有关。有些人误解齿轮油不需要高清洁标准。这是不正确的：应保持齿轮油尽可能清洁。变速箱中的非常干净的油为17/15/13。
3. 表面疲劳是由重复的表面和地下应力引起的材料故障，超出了导致表面斑点的金属的耐力极限。
   1. 初始斑点发生在润滑剂非常薄的沥青线上，从而导致清除的去除，从而形成更平滑的表面。这是完全正常的，不应引起关注。
   2. 正常的斑点发生在牙齿的根部（dedendum）中，通常稳定。它主要发生在齿轮载荷接近最大值时，应密切关注。
   3. 破坏性的点蚀始于螺距线，然后进行，直到牙齿被破坏，并由表面过载条件引起。这可以在图4中看到。
4. 塑性流是由于严重的过载而导致齿轮齿的变形 - 这种情况与润滑无关。m.10bet它可能是由于牙齿受到重载（尤其是震动负荷）的牙齿而引起的，从而导致表面材料在牙齿的尖端上挤出，如图5所示。）
5. 牙齿断裂主要是由严重的表面超负荷引起的，但也可能是由于严重的表面疲劳而导致的，从而显着削弱了牙齿。

结论
齿轮是许多制造过程的组成部分：齿轮的故障可能会对生产产生巨大影响。这些成分必须适当润滑并维持以实现长寿。油分析是监测齿轮磨损的重要预测工具。（该主题将在我们的系列的后来部分讨论。）

接下来
本系列的下一部分讨论了流体功率的基本原理。在9月/10月的发行中寻找它LMT。

Ray Thibault总部位于德克萨斯州的赛普拉斯（休斯顿）。他是一名经过斯特尔认证的润滑专家和石m.10bet油监测分析师，对全球运营进行了广泛的培训。电话：（281）257-1526;电子邮件：rlthibault@msn.com。

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