周璇　丁波　周欣伟　石玉龙　王世闻

【摘 要】齿轮是机械中最主要的一种传动机构齿轮的传递功率，齿轮的传递功率范围大、传动效率高、可传递任意二轴之间的运动和动力。齿轮油用于各种齿轮转动装置，以防止齿面磨损、擦伤、烧结等，延长其使用寿命，提高传递功率效率。本文综述了齿轮油的构成和分类。

【关键词】齿轮油；构成；分类

Composition and Classification of Gear Oli

ZHOU Xuan DING Bo ZHOU Xin-wei SHI Yu-long WANG Shi-wen

（HuaDian Electric Power Research Institute， Hangzhou Zhejiang 310030， China）

【Abstract】Mechanical power transfer gear is one of the most important transmission mechanism gear， the power transmission gear range， high transmission efficiency， power and motion transfer between any two axes. Gear oil used in various gear transmission， in order to prevent tooth wear， abrasion， sintering， to extend its life and improve the efficiency of power transfer. This article reviews the composition and classification of gear oil.

【Key words】Gear oil； Constitute； Classification

0 前言

齿轮油是以石油润滑油基础油或合成润滑油为主，加入极压抗磨剂和油性剂调制而成的一种重要润滑油，添加剂可以单独加入油中，也可将所需各种添加剂先调成复合添加剂，再加入油中。它用于各种齿轮转动装置，以防止齿面磨损、擦伤、烧结等，延长其使用寿命，提高传递功率效率。齿轮油具有良好的抗磨、耐负荷性能、合适的粘度、良好的热氧化安定性、抗泡性、水分离性能和防锈性能。齿轮的齿形不同，对齿轮油的要求也不同，一般分为普通齿轮油和双曲线齿轮油。齿轮油的用量约占润滑油总量的6%-8%。

1 齿轮油的构成

1.1 齿轮油基础油

石油润滑油基础油主要分矿物基础油及合成基础油两大类[1]。

矿物润滑油基础油又称中性油。中性油粘度等级以37.8℃（100℉）的赛氏粘度（赛氏粘度：是一定量的试样，在规定温度（如100°F、210°F或122°F等）下从赛氏粘度计流出200毫升所需的秒数，以“秒”单位，馏分油按赛氏通用粘度（秒）分为75，100，150，200，350，500， 600，7个牌号，标以100N、150N、500N 等。）表示。把取自残渣油制得的高粘度油，则称作光亮油，以98.9（210℉）赛氏粘度（秒）表示，如 150BS、120BS 等。我国于70年代起，制定出三种中性油标准，即石蜡基中性油、中间基中性油和环烷基中性油三大标准，分别以 SN、ZN和DN加以标志。例如，75SN、100SN、150SN、200SN、350SN、500SN、650SN和150BS。但是SN 油的粘度以40℃的运动粘度，BS则以 100℃运动粘度划分。这些中性油的规格标准已在国内实行了一段时期，对于润滑油总体生产技术起了促进和提高作用。

中国石化总公司从 90 年代起按照国际上通用的中性油分类方法，并根据国内原油性质和粘度指数，把中性 油分为 UHVI （超高粘度指数，粘度指数>140）、VHVI（很高粘度指数，粘度指数>120）、HVI （高粘度指数，粘度指数>80）、MVI （中粘度指数，粘度指数40-80）和 LVI（低粘度指数，粘度指<40）四大类。见表1矿物基础油分类和表2国外通用的矿物基础油的 API 分类。

合成基础油是采用有机合成方法，由低分子经过化学合成制备成的较高分子的物质，具有一定化学结构和特殊性能。制备合成油的原料可以是动植物油脂，也可以用石油或其他化工产品。在化学组成上，合成基础油的每一个品种都是单一的纯物质或同系列的混合物。构成合成基础油的元素除碳、氢之外，还包括氧、硅、磷和卤素等。合成润滑油与矿物润滑油相比，在性能上具有一系列优点，可以解决矿物润滑油不能解决的问题，因此日益得到重视，合成润滑油不但是军工产品的重要润滑材料，而且在民用方面也有很大的潜力。合成润滑油虽然比矿物润滑油价格高，但由于性能优良、使用寿命长，机械磨损小，因此合成润滑油的应用越来越广泛。见表3合成基础油的分类。

1.2 齿轮油添加剂

齿轮油添加剂常用的添加剂为极压抗磨剂和油性剂[2]。

极压抗磨剂的主要功能是防止擦伤、烧结和磨损。通常极压抗磨剂均为含硫、磷和氯等活性元素的添加剂，在使用中主要关注其溶解性、挥发性及价格等因素，常见的极压抗磨添加剂如：硫化异丁烯、磷酸酯和氯化石蜡等。

油性剂是含有极性基团（-COOH、-OH、-OR、–NH2）的长链有机化合物，主要包括脂肪酸类、脂肪酸酯类和高级脂肪醇类等。油性剂通过物理吸附和化学吸附而在金属 形成厚约30nm的定向吸附层，从而阻止金属间的直接接触，起减摩抗磨作用。

2 齿轮油的分类

齿轮油可分为汽车齿轮油和工业齿轮油两类。前者用于润滑各种汽车的变速箱、传动箱、减速器和齿轮传动轴。后者用于润滑冶金、煤炭、水泥和化工等各种工业的齿轮装置。

美国石油学会将汽车齿轮油分五档GL-1～GL-5。GL-1～GL-3的性能要求较低，用于一般负荷下的正、伞齿轮以及变速箱和转向器等齿轮的润滑。GL-4用于高速低扭矩和低速高扭矩条件下，汽车双曲线齿轮传动轴和手动变速箱的润滑。GL-5的性能水平最高，用于运转条件苛刻的高冲击负荷的双曲线齿轮传动轴和手动变速箱的润滑。参照美国API（美国石油学会）提出的齿轮油性能分类，我国汽车齿轮油分为普通车辆齿轮油（GL-3）、中负荷车辆齿轮油（GL-4）、重负荷车辆齿轮油（GL-5）三级，质量分别与美国的GC-3、GC-4、GC-5级油相当。（一般情况下油质与性能的良好顺序为GL-3至GL-5）。

工业齿轮油用于润滑正、斜、人字、锥齿轮和蜗轮蜗杆等。主要分为以下各种：

①闭式齿轮油。普通齿轮油用于轻负荷运转的齿轮润滑；极压齿轮油中含较多极压抗磨剂，用于中、重负荷或有冲击负荷的齿轮润滑，多用于冶金工业，一般均沿用美国齿轮厂商协会和美国钢铁公司的规格。

②开式齿轮油。粘度高，粘附力强。用重质润滑油加沥青或聚合物粘附剂调制，为使用方便可加稀释剂。

③蜗轮蜗杆油。用精制石油润滑油或合成油加适量脂肪或油性剂调成。

【参考文献】

[1]中石化基础油分类标准2005[S].

[2]SH/T0389-92石油添加剂的分类[S].

[3]GB/T 3141-94 工业液体润滑剂 ISO粘度分类[S].

[责任编辑：杨玉洁]