谈农业机械传动齿轮的损坏与润滑

王静妍

摘要：对农业机械传动齿轮损坏的五种形式进行了分析，指出润滑不良是主要原因，提醒使用者要注意选择正确的润滑方式，使用合乎要求的润滑油。

关键词：农业机械；传动齿轮；润滑油

中图分类号：S21907文献标识码：A

doi：10.14031/j.cnki.njwx.2018.11.037

齿轮传动具有传动效率高、结构紧凑、工作可靠、使用寿命长等优点，是农业机械中最主要的一种传动方式，在现代机器制造业中应用极广。变速箱、中央传动、最终传动中都是由齿轮来传递动力，齿轮经常在高转速、高负荷情况下工作，齿轮损坏现象时常发生。近年来，农业机械的功率越来越大，转速、载重能力也越来越大，这就对齿轮的承载能力提出了更高的要求。而要充分发挥齿轮的承载能力，减小齿轮的失效可能，延长齿轮的使用寿命，润滑质量是重要影响因素。

1齿轮损坏形式

（1）轮齿折断。由于法向压力对轮齿的作用，将在它的根部产生最大彎曲正应力，且根部有较大的应力集中，所以轮齿易从根部折断。另外，当齿轮突然反向或短期超载，易产生冲击折断。防止办法：安装齿轮时要符合要求，齿轮设计时应适当增强齿厚，使用中尽量减少冲击。

（2）齿轮磨损。在啮合传动中，除了在节点接触外，两齿廓在任何位置接触时，齿面上各点均具有互不相等的切向分速度。因此齿面之间存在不可避免的相对滑动。在齿间载荷的作用下，必引起齿面的磨损。齿轮磨损主要有三种形式：①粘附磨损，由金属与金属接触，并且表面粘接到一起而后撕离所造成。原因是润滑油不足，或齿轮没有正确啮合。②磨料磨损，由外界颗粒，如灰尘和沙粒造成。③腐蚀磨损，由污染的润滑油或者添加剂产生的对齿轮表面的化学侵蚀。防止办法：在设计齿轮时应适当提高齿面硬度和表面粗糙度，并注意润滑油的清洁和定期更换。

（3）齿面疲劳点蚀。它的产生是齿面接触应力过大的缘故。防止办法：可采取提高齿面硬度和表面粗糙度，选用黏度较大的润滑油和进行良好的跑合等措施来提高齿面抗点蚀的能力。

（4）齿面胶合。其原因是齿轮温度高、速度快，使润滑油黏度下降，失去润滑功能，以及齿轮的瞬时高温等。防止办法：选用黏度较大的润滑油或采用抗胶合性能优良的活性化润滑油。

（5）齿面塑性变形。齿轮表面硬度不高，将发生齿面塑性变形，破坏传动的平稳性。防止办法：增强表面硬度。

2齿轮润滑

从上述齿轮损坏的原因看，除齿轮质量差、装配质量不高的原因外，润滑油的质量差、清洁度低、润滑方式不合格是造成齿轮损坏的主要原因。要保证齿轮传动的正确润滑，必须根据齿轮的使用条件正确地选择润滑方法和润滑油。

2.1齿轮润滑方法

（1）油浴及溅油润滑。以齿轮箱为油箱，使齿轮浸入油内一定深度，靠齿轮旋转时油的飞溅来满足减速箱各润滑部位的润滑。此方法只适宜于速度不高的中、小型齿轮传动。

（2）喷油润滑法。当齿轮的圆周速度超过12～15 m/s时，若仍采用油浴或溅油润滑，搅油损失将会显著增加，并将导致润滑油迅速变质。这时，可采用喷油润滑法，即利用喷嘴将压力油喷到齿轮副上。当直齿轮的圆周速度<20 m/s，斜齿轮的圆周速度<40 m/s时，可直接喷至啮合处。当齿轮的圆周速度更高时，润滑油则应分别喷到两个齿轮上，齿轮的圆周速度越高，喷油点距啮合点的距离应越远，或者从齿轮的端面喷油，以免在工作齿廓间形成过大的流体动压力而影响齿轮的强度和寿命。同时从端面喷油还可减少齿轮的动力消耗。

（3）油雾润滑法：用压缩空气把润滑油从喷嘴喷出，润滑油雾化后，随压缩空气弥散至摩擦表面起润滑作用，油雾润滑油膜层较薄，但均匀。油雾能带走摩擦热和磨损屑末，起到很好的冷却和清洗作用。常用于圆周速度>15 m/s的齿轮传动上。

2.2润滑油的选择

润滑油分为矿物润滑油、合成润滑油及动植物油。其中合成润滑油成本很高，只用在高、低温或有其他特殊要求的地方；动植物油产量有限，且易变质，故也只用在有特殊要求的场合；而矿物油的产量丰富，且成本低廉、性能稳定，故应用广泛。矿物油又根据用途和黏度的不同分为许多种，如机械油、机床液压油、齿轮油等。具体选择时可考虑以下几个方面的问题：

（1）根据工作条件的苛刻程度选择润滑油。变速箱中的齿轮都是正齿轮和斜齿轮，而且负荷和滑移速度不大，故采用普通车辆齿轮油即能满足要求。后桥齿轮箱的主传动齿轮，国产拖拉机多采用螺旋伞齿轮，该齿轮承受的负荷大、速度高，一般可选用普通车辆齿轮油。如拖拉机翻耕深松作业时，齿面经常处于高负荷，油温很高，应选用硫磷型中负荷（GL-4）车辆齿轮油。国内外广泛采用的双曲线齿轮，其减速比大、啮合平顺性好、噪音小、结构紧凑等优点，重负荷作业用普通车辆润滑油，会使齿面擦伤和胶合，应采用硫磷型中负荷（GL-4）或使用硫磷型重负荷（GL-5）车辆齿轮油。

（2）齿轮油黏度的选用要考虑的因素比较多。黏度大，则油膜厚不易破裂，不易引起齿面擦伤。但黏度过大，在齿轮的啮合部位就难以得到需要的润滑油量。如果齿轮油黏度过小，则承载能力低，易引起齿面擦伤。因此，选用齿轮油时，要根据当地的环境温度及机械的实际使用情况来决定。低速、重载齿轮因油膜形成条件差，要选用黏度高、油性和极压性好的油。高速齿轮传动油膜形成条件好，但搅拌损失大，因此应选用黏度低的油。