车辆齿轮油（齿轮传动机构所用的润滑油）

基本简介

车辆齿轮油是用于车辆齿轮传动系统润滑油的统称。

车辆齿轮油包括变速箱齿轮油和后桥齿轮油，通常把用于自动变速器的润滑油称为自动变速器油。现代车辆齿轮油在齿轮设计时已被视为齿轮装置的重要结构材料，其粘度和承载能力成为设计的重要依据之一。

车辆齿轮传动机构的工作特点

汽车传动机构是发动机和汽车驱动车轮之间的动力传动装置，即通过离合器、变速箱、传动轴、主减速器、差速器和半轴将发动机产生的动力传给驱动车轮的装置

齿轮承受的负荷很大，润滑油膜承受的压力也大：

在一般汽车传动装置中齿轮油承受的压力达2000～3000MPa；在双曲线齿轮上齿轮油承受的压力可达3000～4000MPa；在不平坦的路面行驶时，由于剧烈的颠簸造成的撞击和震动会使齿轮承受的压力更大，因此摩擦面间润滑油很容易挤出造成磨损。

工作温度比发动机润滑油低，但变化范围大：

一般汽车齿轮油工作温度不如内燃机油高，即使在苛刻条件下工作，短时间温度最高也只在100℃作用。国外高级轿车因车速较高，齿面间滑移速度大，齿形弯曲而压强大，因此后桥双曲线齿轮的油温可达160～180℃，由于在传动装置中以后桥主降速齿轮箱工作温度最高，因此对车用齿轮油进行评定时主要考虑后桥齿轮油温度。因在苛刻条件下使用的齿轮，特别时双曲线齿轮，会因摩擦而温度很高，使润滑油吸附膜产生脱附而失去作用，形成摩擦面金属的直接接触，为防止在极压条件下金属的磨损擦伤，在齿轮油中要添加极压抗磨剂。齿轮油的工作温度使随规则环境和季节变化而变化的，因此齿轮油的工作温度范围变化是很大的，在寒冷地区冬季要使用低温流动性能好的齿轮油。

齿轮副处于处于边界润滑状态

由于齿轮摩擦副的接触应力高，齿轮表面接触时会发生弹性变形，使齿轮副处于弹性流体动力润滑状态，但由于汽车运行中速度变化大、回转次数多，使齿轮油易从齿间被挤压出来。因此要求车用齿轮油有良好的油性和极压性。国外使用的车用齿轮油中极压齿轮油已占绝大多数。对车用齿轮油品质的其他要求还有应具备适当的粘度、良好的粘温特性、良好的抗热氧化安定性等。

性能要求

在如此苛刻的工况下，齿轮油必须满足如下性能要求：

1、良好的极压性，即在摩擦面接触压力非常高、油膜容易破裂的润滑条件下，能够防止烧结、熔焊等摩擦面损伤。极压性的改善必须依靠极压添加剂，它是一种分子中含有氯、硫、磷等元素的化合物，这些化合物在摩擦表面的温度达到足够高时，便与齿轮金属表面发生化学反应，生成氯化铁、硫化铁、磷酸铁薄膜，此固态膜的临界剪切强度低于基本金属，摩擦副滑动时的剪切运动就在固态膜中进行，从而防止金属表面出现胶合或擦伤。

2、适当的粘度。车辆齿轮在正常运转条件下，齿面经常处于弹性流体动力润滑状态，此时，齿轮油的粘度对承载能力有重要影响。油的粘度高，弹性流体动力润滑油膜厚度厚，齿轮油的承载能力高，有利于齿面保护，但是粘度不是越高越好。因为，齿轮工作时搅动齿轮油，液体内摩擦产生摩擦热，会使油温升高。油温升高，齿轮整体温度和齿面温度随之升高，油膜容易被破坏。所以齿轮油的粘度不可太大。因此要求齿轮油的粘度要适当，具体说应满足如下要求，在最低工作温度下的最大粘度须能保证汽车不经预热可以顺利起步；在一般运行工况下齿轮油内摩擦消耗不应使所传递的功率明显下降；在最高工作温度时的粘度须保证齿轮的可靠润滑。

3、良好的粘温性能。即随着工作温度的变化，粘度变化要尽可能小，以保证在低温时具有足够的流动性，在齿轮转动时有足够量的油带到齿面及轴承，防止出现损伤。在高温时粘度不致降低太多，要能形成足够厚的润滑油膜。

车辆齿轮油除以上性能要求外，还应具有良好的热氧化安定性、抗泡性，对金属腐蚀性要小，储存安全性要好等。

车辆齿轮油的分类

目前世界各国广泛采用美国石油学会（API）性能分类和美国军用齿轮油规格标准，我国也等效采用上述分类和规格标准，参照1982年美国API汽车变速器和驱动桥润滑剂性能分类制定了GB7631.7-89标准。

车辆齿轮油最具代表性的粘度分类是SAE（美国汽车工程师协会）J306规格，我国车辆齿轮油的粘度参照SAE粘度分类规格，制定了GB7631.7-89分类方法，唯未列入70W这个牌号。

根据新的分类标准，我国石化总公司组织力量，开发了使用硫－磷型添加剂的新一代车辆齿轮油，其性能完全符合API GL-5齿轮油规格标准，我国70年代开发的馏分型车辆齿轮油，使用疏－磷－氯-锌型添加剂，其产品质量水平大致相当于API GL -3和GL -4的齿轮油，而且每一质量档次的油品均有不同粘度等级（牌号）供应，即90、140、75W、80W/90、85W/90、85W/140等牌号，完全可以满足各种车辆（包括进口车辆）的使用要示。

我国汽车齿轮油的粘度分类

参照SAE粘度分类(SAEJ306)执行

车辆齿轮油的选用

1.根据齿轮类型和工作条件确定油品质量等级

2.根据最低使用环境温度和齿轮传动装置的运行最高温度来确定粘度级别（牌号）。

要考虑多种因素的影响，如季节和气温的影响；齿轮运转速度、工作温度的影响等

一般齿轮油倾点应低于使用环境最低温度3～5℃，运转速度越高的齿轮要求粘度越低。

工作时油温越高要求润滑油粘度越大，以保证油膜有一定厚度不易破裂，但粘度过高会使齿轮咬合部位难以得到必要的润滑油量，因此选择粘度要适当。

汽车齿轮油粘度应满足：

在最低工作温度下的最大粘度能保证汽车不经预热可以顺利起步

在运行的一般工况下齿轮油内摩擦消耗的功率不应使传动机构的有效功率明显下降

在最高工作温度下须保证齿轮正常润滑和允许的油耗