第6章车用齿轮油-PPT课件.ppt

1、汽车运行材料汽车运行材料沈阳大学沈阳大学 凌永成凌永成lyc903115163 配配 套套 教教 材材 信信 息息教材名称：汽车运行材料（第教材名称：汽车运行材料（第2版）版）教材主编：凌永成教材主编：凌永成教材定价：教材定价：45RMB出版社：北京大学出版社出版社：北京大学出版社出版时间：出版时间：2019年年7月第月第2版版国际标准书号（国际标准书号（ISBN）：）：978-7-301-22525-7教材所属系列：教材所属系列：“十二五十二五”普通高普通高等教育本科规划教材等教育本科规划教材21世纪全国高等院校汽车类创新型世纪全国高等院校汽车类创新型应用人才培养规划教材应用人才培养规划教材

2、 第第6章章 车辆齿轮油车辆齿轮油6.1 车辆齿轮油的使用性能与评定试验车辆齿轮油的使用性能与评定试验6.1.1车辆齿轮油的使用性能车辆齿轮油的使用性能 齿轮油是以石油基础油或合成润滑油为主，加入极压抗齿轮油是以石油基础油或合成润滑油为主，加入极压抗磨剂和油性剂后调制而成的一种润滑油，用于各种齿轮传动磨剂和油性剂后调制而成的一种润滑油，用于各种齿轮传动装置的润滑，以防止齿面磨损、擦伤、烧结等，延长其使用装置的润滑，以防止齿面磨损、擦伤、烧结等，延长其使用寿命，提高传动效率，降低摩擦功耗。寿命，提高传动效率，降低摩擦功耗。车辆齿轮油和其他润车辆齿轮油和其他润滑油一样，主要功能是减滑油一样，主要功

3、能是减少车辆传动齿轮及轴承的少车辆传动齿轮及轴承的摩擦与磨损，加强摩擦表摩擦与磨损，加强摩擦表面的散热，防止机件发生面的散热，防止机件发生腐蚀和锈蚀。腐蚀和锈蚀。机械式手动变速器齿轮的工作条件相对而言比较和缓，机械式手动变速器齿轮的工作条件相对而言比较和缓，但采用（准）双曲面齿轮传动的（准）双曲面齿轮驱动桥，但采用（准）双曲面齿轮传动的（准）双曲面齿轮驱动桥，其工作过程中齿面接触压力极高，啮合齿面间相对滑动速度其工作过程中齿面接触压力极高，啮合齿面间相对滑动速度大，齿轮油工作温度一般高达大，齿轮油工作温度一般高达120l30，最高可达，最高可达180，所以（准）双曲面齿轮传动的工作条件极为苛刻

4、，对车辆齿所以（准）双曲面齿轮传动的工作条件极为苛刻，对车辆齿轮油使用性能要求非常高，须使用加有高活性极压剂的齿轮轮油使用性能要求非常高，须使用加有高活性极压剂的齿轮油。油。机械式手动变速器机械式手动变速器（准）双曲面齿轮驱动桥（准）双曲面齿轮驱动桥 为确保齿轮传动机构的正常工作，使齿轮得到良好润滑，为确保齿轮传动机构的正常工作，使齿轮得到良好润滑，除了要求车辆齿轮油具有较好的热稳定性、氧化安定性、防除了要求车辆齿轮油具有较好的热稳定性、氧化安定性、防腐防锈性、抗泡沫性、贮存稳定性之外，还应具备以下性能：腐防锈性、抗泡沫性、贮存稳定性之外，还应具备以下性能：良好的润滑性和极压性。良好的润滑性和

5、极压性。良好的低温操作性和黏温性能。良好的低温操作性和黏温性能。1.润滑性和极压性润滑性和极压性1）车辆齿轮油的润滑性）车辆齿轮油的润滑性 车辆齿轮油应具有合适的运动黏度，黏度不能过低，以车辆齿轮油应具有合适的运动黏度，黏度不能过低，以保证形成油膜，实现液体润滑状态。保证形成油膜，实现液体润滑状态。2）车辆齿轮油的极压性）车辆齿轮油的极压性 车辆传动装置中的齿轮在工作过程中受力非常复杂，特车辆传动装置中的齿轮在工作过程中受力非常复杂，特别是（准）双曲面齿轮，两齿轴线在空中交错，齿长方向乃别是（准）双曲面齿轮，两齿轴线在空中交错，齿长方向乃是弧形，齿面载荷可高达是弧形，齿面载荷可高达1.7GPa

6、，冲击载荷可高达，冲击载荷可高达2.8GPa，且齿面要以很高的速度滑移，产生强烈的摩擦，使得齿面局且齿面要以很高的速度滑移，产生强烈的摩擦，使得齿面局部温度聚升，很容易出现烧结、熔焊（胶合）等损伤。部温度聚升，很容易出现烧结、熔焊（胶合）等损伤。斜齿圆柱齿轮的胶合损伤（脱皮）斜齿圆柱齿轮的胶合损伤（脱皮）斜齿圆柱齿轮的胶合损伤（撕裂）斜齿圆柱齿轮的胶合损伤（撕裂）直齿圆柱齿轮的胶合损伤（撕裂）直齿圆柱齿轮的胶合损伤（撕裂）螺旋锥齿轮的胶合损伤（烧结、熔焊、撕裂）螺旋锥齿轮的胶合损伤（烧结、熔焊、撕裂）车辆齿轮油的极压性是指齿轮油中的极压抗磨剂在高压、车辆齿轮油的极压性是指齿轮油中的极压抗磨剂在

7、高压、高速、高温的苛刻工作条件下，能在齿面上与金属发生化学高速、高温的苛刻工作条件下，能在齿面上与金属发生化学反应生成反应膜，防止齿面发生擦伤或烧结的性能，亦称车反应生成反应膜，防止齿面发生擦伤或烧结的性能，亦称车辆齿轮油的承载能力或抗胶合性。辆齿轮油的承载能力或抗胶合性。2.低温操作性和黏温性能低温操作性和黏温性能 车辆齿轮油在低温下应能保持必要的流动性，以保证轴车辆齿轮油在低温下应能保持必要的流动性，以保证轴承和齿轮等零件的润滑。车辆齿轮油应具有良好的黏温性能。承和齿轮等零件的润滑。车辆齿轮油应具有良好的黏温性能。为了保证车辆齿轮油具有良好的低温操作性，除规定了为了保证车辆齿轮油具有良好的

8、低温操作性，除规定了倾点和黏度指数等指标外，还特别引入了倾点和黏度指数等指标外，还特别引入了“成沟点成沟点”和和“表表观黏度达到观黏度达到150Pas时的温度时的温度”这两个指标。这两个指标。成沟点成沟点表观黏度达到表观黏度达到150Pas时的温度时的温度6.1.2车辆齿轮油使用性能的评定试验车辆齿轮油使用性能的评定试验 车辆齿轮油使用性能的评定方法有模拟试验法和台架试车辆齿轮油使用性能的评定方法有模拟试验法和台架试验法两类。验法两类。1.四球机试验法四球机试验法a)四球极压试验机工作示意图四球极压试验机工作示意图 b)四球极压试验机实物照片四球极压试验机实物照片图图6-8 四球极压试验机四球

9、极压试验机 磨损磨损负荷曲线负荷曲线 2.台架试验台架试验 采用专用的汽车后桥传动装置在试验台上进行台架试验，采用专用的汽车后桥传动装置在试验台上进行台架试验，能对车辆齿轮油的极压性予以准确评定。能对车辆齿轮油的极压性予以准确评定。评定项目评定项目极压性和承载能力极压性和承载能力极压性和承载能力极压性和承载能力抗腐性和防锈性抗腐性和防锈性热氧化安定性热氧化安定性API试验名称试验名称CRC L-37CRC L-42CRC L-33CRC L-60我国相应标我国相应标准准SH/T 05181992车辆齿轮油承载能车辆齿轮油承载能力测定法（力测定法（L37法）法）SH/T 05191992车辆齿轮

10、油抗擦车辆齿轮油抗擦伤性能评定法（伤性能评定法（L42法）法）SH/T05171992车辆齿轮车辆齿轮油锈蚀评定法油锈蚀评定法（L33法）法）。SH/T 05201992车辆齿轮油热车辆齿轮油热氧化安定性的评氧化安定性的评定法（定法（L60法）法）工况特点工况特点高速、低转矩工况和高速、低转矩工况和低速、高转矩工况低速、高转矩工况高速、高冲击载荷高速、高冲击载荷工况工况高温、高湿工况高温、高湿工况高温、强制氧化高温、强制氧化工况工况试验设备试验设备用雪佛兰载货汽车发用雪佛兰载货汽车发动机驱动道奇动机驱动道奇3/4军用军用卡车双曲线齿轮后桥卡车双曲线齿轮后桥（传动比（传动比5.83：1）DANA

11、-60用雪佛兰用雪佛兰V8型发动型发动机驱动机驱动Spicer 44-1型型双曲线齿轮后桥双曲线齿轮后桥（传动比（传动比4：l）DANA-44DANA公司的公司的Spicer差速器总差速器总成成DANA-30采用采用R4轴承和两轴承和两个齿轮组成的专个齿轮组成的专用变速器用变速器评定指标评定指标齿面的抛光、磨损、齿面的抛光、磨损、疲劳损伤和擦伤、氧疲劳损伤和擦伤、氧化安定性、腐蚀、锈化安定性、腐蚀、锈蚀和零件变色。蚀和零件变色。齿圈和驱动齿轮的齿圈和驱动齿轮的擦伤面积、抗擦伤擦伤面积、抗擦伤性能。性能。齿轮和箱体的腐齿轮和箱体的腐蚀、锈蚀、油泥蚀、锈蚀、油泥及沉淀物。及沉淀物。黏度增长、戊烷黏

12、度增长、戊烷不溶物、甲苯不不溶物、甲苯不溶物、铜片重量溶物、铜片重量损失、酸值和运损失、酸值和运动黏度等。动黏度等。表表6-1 车辆齿轮油台架试验的评定项目和工况特点车辆齿轮油台架试验的评定项目和工况特点6.2 车辆齿轮油的分类与规格车辆齿轮油的分类与规格6.2.1车辆齿轮油的分类车辆齿轮油的分类1.SAE车辆齿轮油黏度分类法车辆齿轮油黏度分类法现行的现行的SAE J3062019车辆齿轮油黏度分类法标准见表车辆齿轮油黏度分类法标准见表6-2。黏度等级黏度等级黏度达到黏度达到150Pas时的最高温度时的最高温度/100时的运动黏度时的运动黏度/（mm2/s）最低最低最高最高70W554.175

13、W404.180W267.085W1211.0807.011.08511.013.59013.0518.511018.524.014024.032.519032.541.025041.0表表6-2 SAE车辆齿轮油黏度分类（车辆齿轮油黏度分类（SAE J3062019）2.API车辆齿轮油使用性能分类车辆齿轮油使用性能分类 世界上广泛采用美国石油协会（世界上广泛采用美国石油协会（API）的车辆齿轮油使用）的车辆齿轮油使用性能分类法。性能分类法。API根据齿轮的形式和负荷情况对车辆齿轮油进根据齿轮的形式和负荷情况对车辆齿轮油进行质量等级分类，该分类将车辆齿轮油分为行质量等级分类，该分类将车辆齿轮

14、油分为GL1、GL2、CL3、GL4、GL5、GL6、PG2（GL7）、）、PG1（MT1）八级，其具体分类见表）八级，其具体分类见表6-3。3.我国车辆齿轮油的分类我国车辆齿轮油的分类1）我国车辆齿轮油黏度分类）我国车辆齿轮油黏度分类 GB/T 174772019驱动桥和手动变速器润滑剂黏度驱动桥和手动变速器润滑剂黏度分类分类等效采用等效采用SAE J3061991驱动桥和手动变速器润驱动桥和手动变速器润滑油黏度分类滑油黏度分类，其黏度分类方法与，其黏度分类方法与SAE J3061991黏度黏度分类方法完全相同。分类方法完全相同。鉴于鉴于SAE J3062019、SAE J3062019已经

15、有大幅已经有大幅度的调整，细化车辆齿轮油黏度等级已经是大势所趋；同时，度的调整，细化车辆齿轮油黏度等级已经是大势所趋；同时，随着对车辆燃油经济性要求的越来越高，为了给用户提随着对车辆燃油经济性要求的越来越高，为了给用户提供更多的选择，在与代工生产商（供更多的选择，在与代工生产商（Original Equipment Manufacturer，OEM）充分沟通的情况下，长城润滑油公）充分沟通的情况下，长城润滑油公司目前已在重负荷车辆齿轮油（司目前已在重负荷车辆齿轮油（GL-5）黏度系列中增加了）黏度系列中增加了85W/110牌号，在乘用车手动变速器润滑油（牌号，在乘用车手动变速器润滑油（MTF）

16、黏度系）黏度系列中增加了列中增加了75W/80牌号。牌号。2）我国车辆齿轮油的使用性能分类）我国车辆齿轮油的使用性能分类 我国车辆齿轮油的使用性能只分为我国车辆齿轮油的使用性能只分为CLC、CLD、CLE三三类，其中类，其中CLC相当于普通车辆齿轮油，相当于普通车辆齿轮油，CLD相当于中负荷车相当于中负荷车辆齿轮油，辆齿轮油，CLE相当于重负荷车辆齿轮油，分别与相当于重负荷车辆齿轮油，分别与API的的GL3、GL4、GL5相对应。其详细分类见表相对应。其详细分类见表6-4。6.2.2我国车辆齿轮油的规格我国车辆齿轮油的规格我国现行的车辆齿轮油标准分别为我国现行的车辆齿轮油标准分别为SH/T 0

17、3501992（2019）普通车辆齿轮油普通车辆齿轮油、JT/T 2242019中负荷车辆齿轮油中负荷车辆齿轮油和和GB 138951992重负荷车辆齿轮油（重负荷车辆齿轮油（GL5）。1.普通车辆齿轮油（普通车辆齿轮油（GL3）SH/T 03501992（2019）普通车辆齿轮油普通车辆齿轮油将普通车将普通车辆齿轮油分为辆齿轮油分为80W/90、85W/90和和90号三种黏度牌号。号三种黏度牌号。普通车辆齿轮油适用于普通车辆齿轮油适用于中等速度和负荷、比较苛刻中等速度和负荷、比较苛刻的手动变速器和螺旋伞齿轮的手动变速器和螺旋伞齿轮驱动桥的润滑。驱动桥的润滑。普通车辆齿轮油（普通车辆齿轮油（G

18、L3）2.中负荷车辆齿轮油（中负荷车辆齿轮油（GL4）中负荷车辆齿轮油适用于在低速高转矩、高速低转矩下操中负荷车辆齿轮油适用于在低速高转矩、高速低转矩下操作的手动变速器器、螺旋伞齿轮（特别是各种车用准双曲面齿作的手动变速器器、螺旋伞齿轮（特别是各种车用准双曲面齿轮）的润滑，以及规定使用轮）的润滑，以及规定使用GL4质量等级的后桥主减速器的质量等级的后桥主减速器的润滑。润滑。JT/T 2242019中负荷车辆齿轮油中负荷车辆齿轮油将中负荷车辆齿轮将中负荷车辆齿轮油分为油分为80W/90、85W/90和和90号三种黏度牌号。号三种黏度牌号。中负荷车辆齿轮油（中负荷车辆齿轮油（GL4）3.重负荷车辆

19、齿轮油（重负荷车辆齿轮油（GL5）重负荷车辆齿轮油适用于在高速冲击负荷、高速低转矩、重负荷车辆齿轮油适用于在高速冲击负荷、高速低转矩、低速高转矩下操作的各种齿轮（特别是客车和其他车辆的准低速高转矩下操作的各种齿轮（特别是客车和其他车辆的准双曲面齿轮）的润滑，也可用于汽车机械式手动变速器的润双曲面齿轮）的润滑，也可用于汽车机械式手动变速器的润滑。滑。GB 138951992重负重负荷车辆齿轮油（荷车辆齿轮油（GL5）将将重负荷车辆齿轮油分为重负荷车辆齿轮油分为75W、80W/90、85W/90、85W/140、90和和140号六种黏度牌号。号六种黏度牌号。重负荷车辆齿轮油（重负荷车辆齿轮油（GL

20、5）6.3 车辆齿轮油的选用车辆齿轮油的选用 车辆齿轮油的选择宜按照车辆齿轮油的选择宜按照“选择车辆齿轮油的质量等级选择车辆齿轮油的质量等级选择车辆齿轮油的黏度等级选择车辆齿轮油的黏度等级选择车辆齿轮油的品牌（生选择车辆齿轮油的品牌（生产商）产商）最终确定与汽车传动机构的润滑要求相适应的车辆最终确定与汽车传动机构的润滑要求相适应的车辆齿轮油具体油品齿轮油具体油品”的的“四部曲四部曲”步骤来进行选择。步骤来进行选择。6.3.1质量等级的选择质量等级的选择 车辆齿轮油的质量等级应根据齿轮传动机构工作条件的车辆齿轮油的质量等级应根据齿轮传动机构工作条件的苛刻程度来进行选择，或者按照汽车使用说明书中规

21、定的齿苛刻程度来进行选择，或者按照汽车使用说明书中规定的齿轮油使用性能级别进行选择。轮油使用性能级别进行选择。对于合资车型及进口汽车，采用机械变速器时宜使用对于合资车型及进口汽车，采用机械变速器时宜使用GL4级中负荷车辆齿轮油，而驱动桥必须使用级中负荷车辆齿轮油，而驱动桥必须使用GL5级重负荷级重负荷车辆齿轮油；对于国产汽车，采用机械变速器时，可使用车辆齿轮油；对于国产汽车，采用机械变速器时，可使用GL3级普通车辆齿轮油或级普通车辆齿轮油或GL4级中负荷车辆齿轮油，采用级中负荷车辆齿轮油，采用（准）双曲面齿轮驱动桥的国产汽车，应使用（准）双曲面齿轮驱动桥的国产汽车，应使用GL4级中负级中负荷车

22、辆齿轮油或荷车辆齿轮油或GL5级重负荷车辆齿轮油。级重负荷车辆齿轮油。6.3.2黏度等级的选择黏度等级的选择 车辆齿轮油的黏度等级可按最低环境温度进行选择（普车辆齿轮油的黏度等级可按最低环境温度进行选择（普通汽车用户多用此方法，见表通汽车用户多用此方法，见表6-8），或按驱动桥小齿轮转速），或按驱动桥小齿轮转速及工作温度来选择及工作温度来选择100运动黏度，进而选择、确定车辆齿运动黏度，进而选择、确定车辆齿轮油的黏度等级（汽车制造商在确定车辆齿轮油的黏度等级轮油的黏度等级（汽车制造商在确定车辆齿轮油的黏度等级时多用此方法）。时多用此方法）。牌号牌号最低环境温度最低环境温度/适用地区适用地区75

23、W40黑龙江、内蒙古、新疆等冬季严寒地区黑龙江、内蒙古、新疆等冬季严寒地区80W26长江以北冬季最低气温不低于长江以北冬季最低气温不低于26的寒冷地区冬用的寒冷地区冬用85W12长江以北及其他地区冬季最低气温不低于长江以北及其他地区冬季最低气温不低于1 12的地区冬用的地区冬用901010长江流域及其他地区冬季最低气温不低于长江流域及其他地区冬季最低气温不低于1 10的地区全年使用的地区全年使用14010南方炎热地区夏用或重负荷车辆使用南方炎热地区夏用或重负荷车辆使用80W/902626冬季最低气温在冬季最低气温在26以上的地区全年使用以上的地区全年使用85W/9085W/1401212冬季最

24、低气温在冬季最低气温在12以上的地区全年使用以上的地区全年使用表表6-8 车辆齿轮油的黏度等级选择（推荐）车辆齿轮油的黏度等级选择（推荐）6.3.3车辆齿轮油的使用车辆齿轮油的使用 在车辆齿轮油使用中，应注意以下事项：在车辆齿轮油使用中，应注意以下事项：质量等级低的齿轮油不能用在对齿轮油使用性能要求较高质量等级低的齿轮油不能用在对齿轮油使用性能要求较高的车辆上；质量等级高的齿轮油可降级使用，但不经济。的车辆上；质量等级高的齿轮油可降级使用，但不经济。车辆齿轮油的黏度应以能保证润滑为宜，尽可能选用合适车辆齿轮油的黏度应以能保证润滑为宜，尽可能选用合适的多级齿轮油。的多级齿轮油。不同等级的车辆齿轮

25、油不能混用。不同等级的车辆齿轮油不能混用。换油时应先将变速器和驱动桥走热，然后趁热放出旧油。换油时应先将变速器和驱动桥走热，然后趁热放出旧油。加注新油时，应加到与变速器和（或）驱动桥加油口下缘加注新油时，应加到与变速器和（或）驱动桥加油口下缘平齐为止，油面不可过低。平齐为止，油面不可过低。应按照规定的指标换油或按期换油。国外汽车制造商推荐的应按照规定的指标换油或按期换油。国外汽车制造商推荐的换油周期一般为换油周期一般为50000120000；我国汽车制造商推荐的；我国汽车制造商推荐的换油周期多为换油周期多为4000060000，并结合车辆定期维护进行车，并结合车辆定期维护进行车辆齿轮油的更换。

26、辆齿轮油的更换。6.4 车辆齿轮油的质量劣化与更换车辆齿轮油的质量劣化与更换6.4.1车辆齿轮油的质量劣化车辆齿轮油的质量劣化 与发动机润滑油类似，车辆齿轮油在使用过程中既有数与发动机润滑油类似，车辆齿轮油在使用过程中既有数量上的消耗（尽管消耗量很少），也有品质（质量）、性能量上的消耗（尽管消耗量很少），也有品质（质量）、性能上的劣化。当使用到一定时间（里程）后，车辆齿轮油的品上的劣化。当使用到一定时间（里程）后，车辆齿轮油的品质、性能会渐趋劣化，不再胜任润滑任务。为此，必须适时质、性能会渐趋劣化，不再胜任润滑任务。为此，必须适时更换新油。更换新油。6.4.2车辆齿轮油的更换车辆齿轮油的更换

27、SH/T 04751992（2019）普通车辆齿轮油换油指普通车辆齿轮油换油指标标规定了普通车辆齿轮油在使用过程中的换油要求，适用规定了普通车辆齿轮油在使用过程中的换油要求，适用于普通车辆齿轮油在后桥渐开线齿轮润滑过程中的质量监控。于普通车辆齿轮油在后桥渐开线齿轮润滑过程中的质量监控。当使用中油品有一项指标达到换油指标时应更换新油。当使用中油品有一项指标达到换油指标时应更换新油。SH/T 04751992（2019）普通车辆齿轮油换油指普通车辆齿轮油换油指标标推荐的普通车辆齿轮油换油里程为推荐的普通车辆齿轮油换油里程为45000km。6.4.3车辆齿轮油的换油设备车辆齿轮油的换油设备a)移动式

28、手动注油机移动式手动注油机 b)移动式气动注油机移动式气动注油机图图6-13 齿轮油注油机齿轮油注油机a)加注发动机润滑油加注发动机润滑油 b)加注后桥齿轮油加注后桥齿轮油图图6-14 使用注油机进行加注作业使用注油机进行加注作业复习思考题复习思考题1.车辆齿轮油的主要使用性能指标有哪些？车辆齿轮油的主要使用性能指标有哪些？2.SAE是如何对车辆齿轮油的黏度进行分类的？是如何对车辆齿轮油的黏度进行分类的？3.API是如何对车辆齿轮油的使用性能进行分类的？是如何对车辆齿轮油的使用性能进行分类的？4.我国是如何对车辆齿轮油进行分类的？我国是如何对车辆齿轮油进行分类的？5.如何选用车辆齿轮油？如何选用车辆齿轮油？GAME OVER