环境友好型工业齿轮油的润滑特性研究

【摘要】：本文面对21世纪的节能、环保需求和齿轮重载的发展趋势，研究高性能环境友好型工业齿轮油。齿轮工作时，齿面是处于边界润滑和混合润滑状态。齿面的磨损不仅取决于润滑油的粘度，更重要的是取决于润滑油中的添加剂与齿面相互作用生成的边界润滑膜。添加剂中的自由基和活性元素在齿面生成吸附膜、反应膜、沉积膜或渗透膜，起到降低摩擦，减小磨损的作用。 在齿轮传动工作时，良好的润滑状态不仅能够提高齿轮的承载能力，而且对齿轮传动系统的热功率起着重要的作用。天然植物油和某些合成油具有高的生物降解率和好的润滑特性，适合调制环境友好型工业齿轮油。本文选择据有高生物降解率的菜籽油(RO)、PAO4和新戊基多元醇酯(PE)为基础油，并调制了两种混合基础油，第一种是20％新戊基多元醇酯与80％菜籽油混合，第二种是20％新戊基多元醇酯与80％PAO4混合。研究了添加剂在可生物降解基础油和两种混合基础油中的摩擦特性，并通过双曲柄四环板式针摆减速器台架试验，把矿物油基础油、新戊基多元醇酯基础油和混合基础油的润滑效果进行了试验研究。研究结果表明： (1) 磷氮型添加剂、硫磷氮型添加剂和硫磷型添加剂在菜籽油基础油和合成基础油中都表现出了很好的极压抗磨减摩特性。其中含磷添加剂的抗磨减摩性能较好，含硫添加剂的极压性能较突出。 (2) 采用适当的混合比例调制的可降解混合基础油，可以保持合成基础油的高性能、对添加剂的相容性能和敏感性。同时，降低了润滑油的成本，为高性价比的基础油的应用进行了探索性的研究。 (3) 采用极性的酯类基础油与其它类型的基础油混合，提高润滑油对添加剂的相容性，从而可以把某些对添加剂感受差的基础油改造成与添加剂相容性良好的产品。 (4) 通过磨痕表面形貌分析和能谱分析，探讨了可生物降解工业润滑油的润滑机理。 (5) 使用UT343添加剂配制了工业齿轮油N68、N100和三种不同的生物降解基础油配制的工业齿轮油在双曲柄四环板式针摆减速器上进行了试验，结果