一种齿轮油添加剂、齿轮润滑油及其制备方法与应用技术

本发明专利技术属于润滑剂领域，具体涉及一种齿轮油添加剂、齿轮润滑油及其制备方法与应用。所述的齿轮油添加剂，包含如下按质量份计的组分：纳米级铜粉1～3份、纳米级二氧化硅2～5份、纳米级氧化铝3～6份、纳米级石墨2～5份、微米级氧化铅1～4份和微米级二硫化钼3～6份。本发明专利技术还提供了一种包含上述齿轮油添加剂的齿轮润滑油，该齿轮润滑油不仅可以降低摩擦副的启动磨损及边界润滑状态下的硬摩擦，还对齿轮啮合面上的凹坑或凸起进行机械微修复和抛光，可以使齿轮齿面硬度值提高15％左右，啮合面粗糙度Ra的值降低5～10％，振动噪声降低6～11％。

【技术实现步骤摘要】
一种齿轮油添加剂、齿轮润滑油及其制备方法与应用
本专利技术属于润滑剂领域，具体涉及一种齿轮油添加剂、齿轮润滑油及其制备方法与应用。
技术介绍
机械工业的飞速发展的同时，伴随着润滑油质量的一次次提升与优化，其实质上是添加剂发展的结果。大多数润滑油质量是以加入多种有机或无机、液态或固态添加剂来提高润滑油性能的，并借助添加剂通过物理或化学吸附以及化学反应来实现良好的润滑效果。随着微纳米技术的发展，在润滑领域，微纳米颗粒由于具有高比表面积和独特的化学物理性能，使其在新材料领域受到人们广泛的重视，如公布的专利号CN105733750A的石墨烯纳米添加剂，CN101016496A的纳米金刚石和纳米铜复合添加剂等一系列相关的纳米润滑添加剂研究。它们仅限于一种或者几种单一的纳米添加剂来改善摩擦副状况，针对复杂运行环境需要对添加剂进行选择挑换，适用范围有一定的局限性。如果将单一或者几种纳米添加剂材料换成几种微纳米级复合的添加剂材料，既可以补充纳米材料尺寸的缺陷，还可以使几种微米和纳米添加剂材料在物化性能上进行互补，即集微米、纳米材料的物化优点，综合提升添加剂的性能，同时应用范围相对比较广泛。
技术实现思路
为了克服现有技术的不足和缺点，本专利技术的首要目的在于提供一种齿轮油添加剂。本专利技术的另一目的在于提供上述齿轮油添加剂的制备方法。本专利技术的再一目的在于提供一种齿轮润滑油，该齿轮润滑油包含上述齿轮油添加剂。本专利技术的第四个目的在于提供上述齿轮油添加剂和齿轮润滑油的应用。本专利技术的目的通过下述技术方案实现：一种齿轮油添加剂，包含如下按质量份计的组分：所述的纳米级铜粉、纳米级二氧化硅、纳米级氧化铝和纳米级石墨的粒径优选为30～50nm；所述的微米级氧化铅和微米级二硫化钼的粒径优选为1～3μm；所述的齿轮油添加剂还包含如下按质量份计的组分：分散剂2～4份；抗氧化腐蚀剂2份；极压抗磨剂2～3份；所述的分散剂优选为三聚磷酸钠、焦磷酸钠、甲基戊醇、聚丙烯酰胺、脂肪酸聚乙二醇酯等中的至少一种；分散剂的作用在于：使微纳米组分颗粒在基础润滑油中充分分散，防止微纳米组分颗粒在基础润滑油中的沉降和凝聚，形成安定悬浮液；所述的抗氧化腐蚀剂优选为二烷基二硫代磷酸酚锌盐、对苯二酚、二叔丁基对甲酚等中的至少一种，抗氧化腐蚀剂的作用在于：提高油品及研磨表面的抗氧化、抗腐蚀性能，在研磨表面上形成化学膜，不仅可使金属表面免受腐蚀，同时还具有在高速运转条件下抗擦伤、抗磨损的性能；所述的极压抗磨剂优选为磷酸三甲酚酯、聚四氟乙烯、硫化异丁烯等中的至少一种，极压抗磨剂的作用在于：防止在边界润滑与极压状态(高负荷状况)下，金属表面之间的磨损与擦伤；一种齿轮润滑油，包含上述齿轮油添加剂和基础润滑油；所述的齿轮润滑油的制备方法，包含如下步骤：将上述齿轮油添加剂的各组分加入到基础润滑油中，充分分散均匀，形成稳定的悬浮油液，得到齿轮润滑油；所述的基础润滑油优选为SAE75W-90、SAE85W-90、SAE85W-140等中的一种；所述的齿轮油添加剂和基础润滑油的重量比优选为1:12；所述的充分分散均匀的方式优选为：超声搅拌、磁力搅拌或人力搅拌等搅拌方式中的一种，使齿轮油添加剂在基础润滑油中分散均匀，不出现团聚和沉降，形成稳定胶体；所述的充分分散均匀的方式进一步优选为超声搅拌；所述的超声搅拌的时间优选为40min；所述的轮油添加剂和齿轮润滑油在齿轮润滑领域中的应用；所述的齿轮润滑的方式优选为压力润滑法、飞溅润滑法、喷射润滑、滴油润滑法、油环润滑法等方式中的一种；本专利技术的原理：本专利技术提供的齿轮油添加剂，包含一定种类和配比的纳米材料、微米材料和/或其他的辅加添加剂，该齿轮油添加剂依靠基础润滑油为介质，充分分散于基础润滑油中，形成稳定的齿轮润滑油，在齿轮运行过程中，对齿轮进行油润。本专利技术利用微纳米复合材料对齿轮啮合面上的凹坑或凸起进行机械微修复和抛光：利用流体挤压润滑方式，微纳米磨粒依托于基础润滑油形成流动的润滑混合物，在一定的流速状态下，磨料磨粒对运动副表面进行机械微修复和抛光。同时微纳米添加剂材料还可以在啮合面间充当滚珠作用，降低齿面的摩擦因数。由于摩擦过程中还伴随着能量和物质的交换，磨料中的化学元素与金属发生化学及电化学反应，在摩擦表面(齿轮啮合面)上将会生成正机械梯度的金属保护膜、基体氧化物膜、吸附沉积膜和化学吸附膜等，以补偿摩擦副的磨损和腐蚀量，进而改善润滑状态，提高齿轮运行的平稳性。整个过程是物理磨削与化学改性的反复作用，形成摩擦磨损的自修复效应。本专利技术相对于现有技术具有如下的优点及效果：(1)本专利技术提供的齿轮油添加剂包含纳米添加剂材料和微米添加剂材料。微纳米复合材料形成的“微纳米滚珠”结构膜，不仅可以降低摩擦副的启动磨损及边界润滑状态下的硬摩擦；还对齿轮啮合面上的凹坑或凸起进行机械微修复和抛光。(2)本专利技术提供的齿轮油添加剂在摩擦过程中还伴随着能量和物质的交换，磨料中的化学元素与金属发生化学及电化学反应，在摩擦表面(齿轮啮合面)上将会生成正机械梯度的金属保护膜、基体氧化物膜、吸附沉积膜和化学吸附膜等，以补偿摩擦副的磨损和腐蚀量，进而改善润滑状态，提升摩擦副的摩擦磨损性能，提高齿轮运行的平稳性。(3)本专利技术将纳米润滑技术、流体挤压自修复技术运用到齿轮润滑油中，通过此种润滑方式可以使齿轮齿面硬度值提高15％左右，啮合面粗糙度Ra的值降低5～10％，振动噪声降低6～11％。具体实施方式下面结合实施例对本专利技术作进一步详细的描述，但本专利技术的实施方式不限于此。实施例1一种齿轮油添加剂，包含如下按质量份计的组分：所述的齿轮油添加剂的制备方法，包含如下步骤：将上述齿轮油添加剂的各组分混合均匀，得到19mg齿轮油添加剂；一种齿轮润滑油，包含上述齿轮油添加剂和SAE85W-90基础润滑油；所述的齿轮润滑油的制备方法，包含如下步骤：(1)将228mg的SAE85W-90基础润滑油加入烧杯中，然后加入上述齿轮油添加剂；(2)进行超声搅拌40min，得到247mg稳定的齿轮润滑油。采用本实施例制得的齿轮润滑油对不同运行工况条件的齿轮进行喷油润滑，然后检测齿轮的运行噪声、齿面粗糙度及齿面硬度，具体见效果实施例。实施例2一种齿轮油添加剂，包含如下按质量份计的组分：所述的齿轮油添加剂的制备方法，包含如下步骤：将上述齿轮油添加剂的各组分混合均匀，得到34mg齿轮油添加剂；一种齿轮润滑油，包含上述齿轮油添加剂和SAE85W-90基础润滑油；所述的齿轮润滑油的制备方法，包含如下步骤：(1)将408mg的SAE85W-90基础润滑油加入烧杯中，然后加入上述齿轮油添加剂；(2)进行超声搅拌40min，得到442mg稳定的齿轮润滑油。采用本实施例制得的齿轮润滑油对不同运行工况条件的齿轮进行喷油润滑，然后检测齿轮的运行噪声、齿面粗糙度及齿面硬度，具体见效果实施例。实施例3一种齿轮油添加剂，包含如下按质量份计的组分：所述的齿轮油添加剂的制备方法，包含如下步骤：将上述齿轮油添加剂的各组分混合均匀，得到26mg齿轮油添加剂；一种齿轮润滑油，包含上述齿轮油添加剂和SAE85W-90基础润滑油；所述的齿轮润滑油的制备方法，包含如下步骤：(1)将312mg的SAE85W-90基础润滑油加入烧杯中，然后加入上述齿轮油添加剂；(本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种齿轮油添加剂，其特征在于包含如下按质量份计的组分：

【技术特征摘要】
1.一种齿轮油添加剂，其特征在于包含如下按质量份计的组分：2.根据权利要求1所述的齿轮油添加剂，其特征在于：所述的纳米级铜粉、纳米级二氧化硅、纳米级氧化铝和纳米级石墨的粒径为30～50nm。3.根据权利要求1所述的齿轮油添加剂，其特征在于：所述的微米级氧化铅和微米级二硫化钼的粒径为1～3μm。4.根据权利要求1所述的齿轮油添加剂，其特征在于还包含如下按质量份计的组分：分散剂2～4份；抗氧化腐蚀剂2份；极压抗磨剂2～3份。5.根据权利要求4所述的齿轮油添加剂，其特征在于：所述的分散剂为三聚磷酸钠、焦磷酸钠、甲基戊醇、聚丙烯酰胺和脂肪酸聚乙二醇酯中的至少一种。6...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐恺，程旭东，徐爱军，苟晓玲，张艳玲，
申请(专利权)人：河南科技大学，
类型：发明
国别省市：河南,41