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前轮驱动车和四轮驱动车的F1益
普及,推动了等速万向节的应用。中国
石化润滑油重庆分公司开发r长寿命
公里的行车试验,满足了用户的需求。
长寿命汽车等速万向
节润滑脂的研制及应用
口欧阳秋宗明
汽车万向节用于汽车底盘传动系
统,其作用是在两轴问夹角及位置经
常变化的转动轴之间传递动力和扭矩。
随着前轮驱动车(FF)和四轮驱动车
(4wD)的出现,其转向驱动桥和独立
悬架驱动桥由于受轴向尺寸的限制及
偏转角较大等原因的制约,普通万向
节已不能满足要求,因此要求采用各
式各样的等速万向节(cw),即等角
速万向节,见图1。等速万向节根据结
构可分为双联式、三叉式、球叉式、球
笼式等。
随着FF车和4WD车的日益普及。
对cw的需求也在不断增加.因此用
于cw的润滑脂引起了各国润滑及机图1四轮驱动汽车等速球节部位示意图
械技术人员的重视。
用于CvJ的润滑脂的主要性能要求体现在以下几方面:
★‘具有良好的润滑性。减少摩擦和有害磨损。
★具有良好的机械性。
★在寒冷的气候下,不会因变硬而影响启动。
★与橡胶和其他相接触的材料相容性好。
★有较强的抗污染能力,如不会因潮湿而失效。
★在使用条件下,有良好的氧化性和热性。
针对cVJ对润滑脂的特殊要求,国外已研制出一些不同类型的cvJ用润滑脂,主要为锂基润滑脂和脲基润滑脂2种类型,并配合性能优良的极压抗磨剂等多种添加剂。在一般条件下,以上2种类型的润滑脂均可用于Cw的润滑,但对于一些高温场合(如装有高速发动机的高级小轿车、跑车、越野车等,
其cvJ运转温度可达150℃,甚至180℃).就要求使用高温性能好的润滑脂。在汽车制造大国日本和美国,cw用润滑脂常用复合锂基润滑脂或脲基润滑脂,特别是脲基润滑脂,在日本,cvJ用润滑脂80%以上为脲基润滑脂。
目前,国内生产的cvJ用润滑脂主要为锂基润滑脂和复合锂基润滑脂,万向节生产厂家一般选用MoS。锂基润滑脂、极压锂基润滑脂或其他进口润滑脂作为万向节装配用润滑脂。
随着汽车向舒适、免维护方向发展,对cW用润滑脂的使用寿命提出了越来越苛刻的要求。通常要求cvJ用润滑脂满足3万公里的使用寿命,对于高性能、免维护的等速万向节,则要求装配与之同寿命的润滑脂,如10万公里以上的长寿命润滑脂。
根据等速万向节对润滑脂的要求,结合国外的发展情况,笔者开展了YPcvJ汽车等速万向节脂的研制工作,并致力于长寿命汽车等速万向节润滑脂的研究,制备了长寿命汽车等速万向节润滑脂。Falex多试件模拟台架试验和用户行车试验的结果表
明,研制的长寿命汽车等速万向节润
滑脂满足了CvJ的润滑要求,使用寿
命超过普通万向节润滑脂。
配方的确定
稠化剂
稠化剂的结构影响润滑脂的高低
温性、剪切性、分油性、泵送性、
滴点及应用性能。典型的脲基润滑脂
和锂基润滑脂的耐高温性能和轴承寿
命比较见表1。
从表1可见,脲基润滑脂在耐高
温、轴承寿命、抗水性、抗氧化性等
方面较锂基润滑脂更为优越。因此,
FEatuPEs
选用脲基稠化剂制备长寿命等速万向
节脂符合国际发展趋势。
基础油
基础油的选择对润滑脂的低温
性、润渭性、橡胶适应性有较大的影
Ⅱ向。对CvJ用润滑脂而言,要求基础
油有较强的油膜强度以减小磨损;与
CvJ保护罩的橡胶材料有较好的相容
性;低温性良好,以保证严寒气候下
启动顺利;适宜的蒸发度,以便在宽
温度范围内满足长寿命的使用要求。
综合考虑上述因素,选用精制HVl中
粘度石蜡基矿油、合成油、酯类油为
基础油。Cw用润滑脂基础油的主要
技术指标见表2。
灞鲫《》250>250>180
抗水性{79℃.1h),%051528
囊化l{O∞.100h)^4P&OO0050068
10万次剪切变化,o1mm894923
轴承寿命n0000r脚呐.负荷2225N),h>30000(120℃)>500(150℃)2000(120℃)
撼动粘鹿『mm2-s‘1
40℃
100℃
粘度指数
汽车抗磨剂凝点,℃
蒸发度(100℃),%
硫含量.%
30—160
13~18
≥95
≤一10
≤06
≤05
啊圈目■
目
★在铜片腐蚀试验、静态轴承防锈试验中表现出良好的防腐防锈性
能.轴承防锈性能优于vw一738
润滑脂:
★长寿命汽车等速万向节润滑脂压力分油远小于Vw一738润滑脂,具有
良好的胶体性;
★在抗水淋试验和Emcor动态轴承防锈试验中表现出良好的抗水防
护性能:
★四球机极压抗磨试验结果表明,长寿命汽车等速万向节润滑脂在摩擦
表面形成的油膜强度(只值)优于
Vw一738润滑脂:
★长寿命汽车等速万向节润滑脂与氯丁椽胶有较好的相容性。
综上所述,长寿命汽车等速万向节润滑脂适用于等速万向节润滑要求,并且特别适用干高温、高转速的万向节润滑。
使用性能评价
Fale×多试件摩擦试验机模拟试验
CW在运转中承受滑动、滚动、振动等复杂机械运动,Fafe×多试件摩擦试验机用转动的钢球在振动的v型槽中往返运动模拟上述工况(试验条件:20025N,750r/mm,振幅±30。,25h,80℃)来评价cvJ用润滑脂的使用性能,可以较好地区分出不同质量的cvJ用润滑脂。脂A、脂B、脂c的文献试验数据和研制的长寿命汽车等速万向节润滑脂、市场商品Mos.极压锂基润滑脂的实测结果见表5。其中,
脂A
脂B
膳C
Mbs。极压锂基润滑脂
长寿命汽车等速万向节润滑脂
Oe440028175660900002415966
13110.3333.924试验进行到T2h时,因试件磨损严重而停机0830O03013.507
图2润滑脂在球笼上的附着情况
FEaturE5
脂A为0EM指定高性能cvJ装配润滑脂。脂B用作cvJ节装配润滑脂,其试验’陛能优越。脂C用作cvJ装配润滑脂,不能满足更苛刻的cvJ的设计而被淘汰。
从表5可以看出,长寿命汽车等速万向节润滑脂的摩擦性能大大优于Mos。极压锂基润滑脂,与国外高性能CVJ装配润滑脂(脂A、脂B】性能相当。
行车试验
为客户提供了长寿命汽车等速万向节润滑脂后,客户在长安微车球笼式等速万向节上装车进行了行车试
验,试验地点在潮湿炎热的我国西南地区,路况为山区石子路面、坡道、乡村小路、高速公路和城市道路等。行车试验证明,使用寿命达到8万公里,满足客户的使用要求。
研制的长寿命汽车等速万向节润滑脂装配于奥托车传动轴行车8万公里后的CvJ拆懈照片见图2、图3。
图3清洗后的球笼外观
从图2、图3可以看出.经过8万公里行车试验后,润滑脂附着在cw的内外摩擦面上,颜略有变深,未流失;清洗后的球笼保持架及钢球表面光滑,无明显磨痕。
结论
通过理化性能和使用性能评价,长寿命汽车等速万向节润滑脂的综合性能优良,达到8万公里使用寿命,能够满足Cw的使用要求,产品质量与国外同类型产品相当。
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