如何选择高性能的优质润滑剂，助齿轮降低磨损并提高效率

随着齿轮箱的功率与重量比的增加，对齿轮箱润滑脂的要求也越来越严苛。其中，润滑脂的抗磨损性能、抗微动磨损性能以及在高温下的稳定性显得尤为重要。齿轮在运行过程中产生的热量也必须通过越来越小的箱体表面排出。 更高的工作温度也会影响齿轮箱和润滑脂的使用寿命。

选择齿轮润滑脂时，应基于性能、速度、环境、特殊工作环境等因素的考虑。

工作温度

工业齿轮的润滑脂油温在 20°C 到 150°C 之间，具体由齿轮的类型和应用决定。齿轮系统特别是齿轮、轴承和油脂的温度是评估齿轮箱性能最重要的指标。因为工作温度的高低直接体现能量损失的大小。

除了与设计相关的因素，润滑脂油温主要取决于工作环境。当油脂暴露于热辐射下时，油温会随着环境温度的升高而升高。当齿轮非满负荷工作或者间断性工作时，温度较低。重要的是，要确保全部齿轮组件、润滑脂和配件 ( 过滤器和泵等 ) 都不超过允许的温度极限值。对于齿轮油脂粘度选择而言，油池温度或者注入油脂的温度也是一个重要的决定因素。 当工作温度高于平均温度或者出现峰值温度时，这通常表明齿轮箱出现故障或者刚发生损坏。

粘度

在选择齿轮油时，粘度的选择是最为关键，因为它极大地决定了润滑油膜的形成。润滑油粘度增大时润滑油膜增厚，从而提高抗磨和减震性能及抗刮擦性能。

粘度随着温度的升高而降低，但随着载荷的增大而升高。如果粘度过高，搅拌损失和挤压损失会增大并产生大量热量，特别是在圆周速度较高的情况下。如果粘度太低，则会出现混合摩擦并导致磨损增加。

粘度主要受温度影响，粘度随温度的变化通常是由粘度指数 (VI) 确定。齿轮油的 VI 越高，粘度随温度的变化越小，即 VT( 粘温曲线 ) 越平。 粘度随温度变化的程度取决于基础油类型，如矿物油、聚α烯烃、 酯油、聚乙二醇，以及润滑剂中含有的 VI 改进添加剂。

老化特性

当油脂在高温下、与空气混合、或与金属触媒如铜、铁等接触时，其化学结构会发生变化，导致油脂老化。老化速度主要取决于油的化学结构、油受热总量和受热持续时间。污染物例如水、金属氧化物或灰尘也会导致油脂老化。通过添加特殊添加剂，润滑剂厂商可以有效延缓齿轮油脂的老化进程。通过润滑油的粘度变化、加速腐蚀的酸性物质的形成以及残留物的形成，可以确定油脂的老化程度。老化形成的残留物以漆状物、 油泥或胶粘物的形式出现，可能会堵塞油路、喷嘴和过滤器。 油脂老化损害其抗乳化能力、抗泡性、防腐性和磨损保护能力，并且在某种程度上对其脱气性有负面影响。

低温特性

根据基础油的类型，低温时由于粘度增加或所含石蜡分子结晶，润滑油会产生凝固现象。油的倾点反映了其低温流动性能。倾点是指，当在指定的测试条件下对润滑油进行冷却时，油仍然能够保持流动的最低温度。在冷启动时为了确保迅速和充足地供应 润滑脂，齿轮箱中的最低温度 ( 起动温度 ) 总要比倾点高几度。 合成齿轮油脂与矿物油脂相比具有优异的低温流动性能。由于合成基础油粘度指数 (VI) 较高，在低温下与具有相同标称粘度的矿物油相比粘性更小。它们的倾点较低，有时甚至低于 -50°C。

与内部涂层的兼容性

由灰口铸铁或钢制成的齿轮箱通常会有涂层，以避免在存储、运输和长时间的停机中被锈蚀。通常用作内部涂层的底漆，可承受的矿物齿轮油脂温度可达 100°C， 超过 100°C 后底漆承受温度的能力不稳定。并且底漆可能与其他合成齿轮油脂无法兼容，特别是聚乙二醇油，造成涂层变软、溶解或者形成气泡并剥落，进而堵塞油路、过滤器和排气孔，导致齿轮故障或者损坏。即使在较高的工作温度下，基于环氧树脂的双组分涂层通常可与所有类型的油兼容。建议在选定润滑脂之前先让油漆生产商进行兼容性测试。

目前所有性能等级的齿轮箱都面临新要求：提高传输扭矩和功率并且缩小齿轮箱尺寸和重量，这促使对齿轮箱的设计、材料、表面处理和生产技术进行持续革新。同时，高性能矿物和合成润滑剂的使用也成为必然。