本文面對21世紀(jì)的節(jié)能、環(huán)保需求和齒輪重載的發(fā)展趨勢，研究高性能環(huán)境友好型工業(yè)齒輪油。齒輪工作時，齒面是處于邊界潤滑和混合潤滑狀態(tài)。齒面的磨損不僅取決于潤滑油的粘度，更重要的是取決于潤滑油中的添加劑與齒面相互作用生成的邊界潤滑膜。添加劑中的自由基和活性元素在齒面生成吸附膜、反應(yīng)膜、沉積膜或滲透膜，起到降低摩擦，減小磨損的作用。 在齒輪傳動工作時，良好的潤滑狀態(tài)不僅能夠提高齒輪的承載能力，而且對齒輪傳動系統(tǒng)的熱功率起著重要的作用。天然植物油和某些合成油具有高的生物降解率和好的潤滑特性，適合調(diào)制環(huán)境友好型工業(yè)齒輪油。本文選擇據(jù)有高生物降解率的菜籽油(RO)、PAO4和新戊基多元醇酯(PE)為基礎(chǔ)油，并調(diào)制了兩種混合基礎(chǔ)油，第一種是20％新戊基多元醇酯與80％菜籽油混合，第二種是20％新戊基多元醇酯與80％PAO4混合。研究了添加劑在可生物降解基礎(chǔ)油和兩種混合基礎(chǔ)油中的摩擦特性，并通過雙曲柄四環(huán)板式針擺減速器臺架試驗(yàn)，把礦物油基礎(chǔ)油、新戊基多元醇酯基礎(chǔ)油和混合基礎(chǔ)油的潤滑效果進(jìn)行了試驗(yàn)研究。研究結(jié)果表明： (1) 磷氮型添加劑、硫磷氮型添加劑和硫磷型添加劑在菜籽油基礎(chǔ)油和合成基礎(chǔ)油中都表現(xiàn)出了很好的極壓抗磨減摩特性。其中含磷添加劑的抗磨減摩性能較好，含硫添加劑的極壓性能較突出。 (2) 采用適當(dāng)?shù)幕旌媳壤{(diào)制的可降解混合基礎(chǔ)油，可以保持合成基礎(chǔ)油的高性能、對添加劑的相容性能和敏感性。同時，降低了潤滑油的成本，為高性價比的基礎(chǔ)油的應(yīng)用進(jìn)行了探索性的研究。 (3) 采用極性的酯類基礎(chǔ)油與其它類型的基礎(chǔ)油混合，提高潤滑油對添加劑的相容性，從而可以把某些對添加劑感受差的基礎(chǔ)油改造成與添加劑相容性良好的產(chǎn)品。 (4) 通過磨痕表面形貌分析和能譜分析，探討了可生物降解工業(yè)潤滑油的潤滑機(jī)理。 (5) 使用UT343添加劑配制了工業(yè)齒輪油N68、N100和三種不同的生物降解基礎(chǔ)油配制的工業(yè)齒輪油在雙曲柄四環(huán)板式針擺減速器上進(jìn)行了試驗(yàn)，結(jié)果
【學(xué)位單位】：東北大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位年份】：2005
【中圖分類】：TH132.41
【文章目錄】：
獨(dú)創(chuàng)性聲明
摘要
Abstract
第一章 概述
    1.1 序言
    1.2 工業(yè)齒輪油的分類
        1.2.1 工業(yè)齒輪油的產(chǎn)品分類
        1.2.2 工業(yè)齒輪油的粘度分類
    1.3 工業(yè)齒輪油的發(fā)展趨勢和研究現(xiàn)狀
        1.3.1 國外工業(yè)齒輪油
        1.3.2 中國工業(yè)齒輪油
    1.4 工業(yè)齒輪油需求形勢
    1.5 21世紀(jì)工業(yè)齒輪油所面臨的主要問題
    1.6 可生物降解潤滑油的定義
    1.7 可生物降解工業(yè)齒輪油基礎(chǔ)油的發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢
    1.8 可生物降解工業(yè)齒輪油添加劑的發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢
    1.9 本文的選題依據(jù)和研究工作
第二章 試驗(yàn)設(shè)計
    2.1 試驗(yàn)設(shè)備的選擇
        2.1.1 試驗(yàn)機(jī)的選擇依據(jù)
        2.1.2 摩擦磨損試驗(yàn)機(jī)
        2.1.3 潤滑油承載能力試驗(yàn)方法
    2.2 表面分析方法
    2.3 可生物降解基礎(chǔ)油
        2.3.1 植物油
        2.3.2 合成酯
        2.3.3 聚α-烯烴
        2.3.4 混合基礎(chǔ)油
    2.4 可生物降解潤滑油添加劑
    2.5 潤滑油的可生物降解性能分析
    2.6 本章小結(jié)
第三章 添加劑在基礎(chǔ)油中的摩擦特性研究
    3.1 前言
    3.2 添加劑在新戊基多元醇酯中的摩擦特性研究
        3.2.1 引言
        3.2.2 摩擦磨損試驗(yàn)
        3.2.3 摩擦磨損試驗(yàn)結(jié)果
        3.2.4 磨痕表面分析
        3.2.5 磨痕表面能譜分析
    3.3 添加劑在菜籽油中的摩擦特性研究
        3.3.1 引言
        3.3.2 摩擦磨損試驗(yàn)
        3.3.3 摩擦磨損試驗(yàn)結(jié)果
        3.3.4 磨痕表面分析
        3.3.5 磨痕表面能譜分析
    3.4 添加劑在聚α-烯烴中的摩擦特性研究
        3.4.1 引言
        3.4.2 摩擦磨損試驗(yàn)
        3.4.3 摩擦磨損試驗(yàn)結(jié)果
        3.4.4 磨痕表面分析
        3.4.5 磨痕表面能譜分析
    3.5 本章小結(jié)
第四章 添加劑在混合基礎(chǔ)油中的摩擦特性研究
    4.1 前言
    4.2 添加劑在新戊基多元醇酯─菜籽油混合基礎(chǔ)油中的摩擦特性研究
        4.2.1 摩擦磨損試驗(yàn)
        4.2.2 試驗(yàn)結(jié)果
        4.2.3 磨痕表面分析
        4.2.4 磨痕表面能譜分析
    4.2 添加劑在新戊基多元醇酯─聚α-烯烴混合基礎(chǔ)油中的摩擦特性研究
        4.2.1 摩擦磨損試驗(yàn)
        4.2.2 摩擦磨損試驗(yàn)結(jié)果
        4.2.3 磨痕表面分析
        4.2.4 磨痕表面能譜分析
        4.2.5 混合潤滑油的潤滑機(jī)理分析
    4.3 本章小結(jié)
第五章 UT343在三種基礎(chǔ)油中的抗磨減摩性能研究
    5.1 磨損試驗(yàn)
    5.2 試驗(yàn)結(jié)果
    5.3 本章小結(jié)
第六章 潤滑油在雙曲柄四環(huán)板式針擺減速器中潤滑性能的試驗(yàn)研究
    6.1 雙曲柄四環(huán)板式針擺減速器簡介
    6.2 試驗(yàn)設(shè)計
    6.3 恒速變載傳動效率試驗(yàn)
    6.4 恒載變速傳動效率試驗(yàn)
    6.5 減速器的熱功率分析
    6.6 本章小結(jié)
第七章 結(jié)論與展望
    7.1 結(jié)論
    7.2 創(chuàng)新點(diǎn)
    7.3 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀博士學(xué)位期間發(fā)表的論文
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本文編號：2880990