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液力传动油应用中最重要的五个指标

液力传动油应用中最重要的五个指标

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【摘要】:
液力传动油有很多种类、牌号和品牌,我国液力传动油有行标JB/T 7282-2004、JB/T 12194-2015,以及中国石油的企标Q/SY RH2042-2001(2009)等,每一个产品牌号都有黏度、凝点、铜腐、抗泡等十余项质量指标,需要供应商在定型或出厂时进行检验,并列在产品分析单上。
  可以说,产品质量标准和分析单上的每个指标都不可或缺,但就液力传动油本身的性能特点和在使用中出现问题的几率来看,氧化稳定性、剪切安定性、低温特性以及摩擦特性是最特别的指标,当有齿轮系统高速运转时,要求油品具有足够的抗磨性能以保证齿轮不被磨损。对于在用液力传动油,除了以上特别指标,着重是监控水分和机械杂质,一般要求水分不大于痕迹,机械杂质不大于0.01%等。

1、氧化稳定性

由于液力传动油的使用温度较高,油品易发生氧化,油品氧化会产生油泥、漆膜、腐蚀性酸等物质,这些物质会引起油品摩擦特性的改变,使得离合器或摩擦片打滑,酸性物质还会腐蚀元件,油泥会堵塞液压控制系统和管路;氧化也可能造成油品黏度发生变化,使得传动不良。为此,一般采用DKA氧化、ISOT氧化或THOT氧化来测定液力传动油的氧化特性。以TO-4重负荷液力传动油为例,要求THOT氧化测试后,油品40℃运动黏度增长不大于100%,100℃运动黏度增长不大于60%,酸值增加不大于4.0 mgKOH/g,红外吸收峰差值不大于0.75。

2、剪切安定性

液力传动油对油品黏温特性要求很高,需要通过加入黏指剂来改善油品对高低温工作环境的使用需求,而在使用过程中,由于受机械设备应力剪切的影响,往往会导致油品中黏指剂的性能下降,造成油品不可逆的黏度损失,从而导致离合器打滑,因此要求油品具有良好的剪切安定性。一般采用THCT台架、超声剪切、圆锥辊子剪切等方法来评价液力传动油的剪切安定性,其中NB/SH/T 0845圆锥辊子剪切最常用,以自动传动液ATF Ⅵ 为例,要求圆锥滚子剪切在60℃40h后的100℃运动黏度下降率不大于10%。 

3、低温特性

工程机械设备经常会在野外低温的环境下作业,要求油品具有较好的低温性能,凝点(或倾点)较低或低温表观黏度较低,以利于低温环境下液力元件的启动,同时对生产、运输都带来便利。6号、8号液力传动油分别要求油品凝点不高于-30℃和-35℃,8D号液力传动油低温性能可以达到不高于-50℃的水平。而液压传动刹车用油还对油品的低温表观黏度做了规定,要求-18℃的表观黏度不大于4500mPa·s,-34℃的表观黏度不大于70000mPa·s;ATFⅢ则要求-40℃的表观黏度不大于20000mPa·s。

4、抗磨性

液力传动装置通常由液力变矩器、变速箱和液压控制系统组成,要求油品有良好的抗磨性来防止齿轮点蚀以及液压泵的长期稳定工作。抗磨性作为液力传动油最重要的性能指标,通常采用GB/T 3142四球试验机法、SH/T 0306FZG齿轮试验机法以及GB/T 11144Timken梯姆肯试验机法进行测定。以液压传动两用油为例,一般要求四球最大无卡咬负荷PB不小于784N,磨斑直径不大于0.5mm,抗擦伤能力OK值不小于112N,FZG失效级不小于10级。

5、摩擦特性

摩擦特性是液力传动油最核心、最重要的指标,它是换挡感觉、扭矩负荷以及摩擦耐久性的综合平衡性能。在变速箱中,换档是通过离合器的啮合来完成的,在换档过程中,离合器片之间的相对速度变化为由大变小直至相对速度为零,为了得到良好的换档感觉,人们希望离合器能平稳的传递扭矩,这就要求两个离合器片之间的摩擦系数不要随速度变化并保持恒定,同时为了得到更大的传递能力,也要求离合器片的摩擦系数在不增加磨损的前提下尽可能提高,摩擦耐久性更好从而来保证在变速箱的使用过程中,不因油品的氧化衰变而影响动力的传递。通常通过SAE No.2摩擦试验机和LVFA低速摩擦试验机来考察油品的摩擦特性,一般液力传动油要求油品的动静摩擦系数之比大于1,来提高传递效率,同时有一定的静摩擦系数,减少离合器打滑。

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