航空渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)油潤(rùn)滑性能的評(píng)價(jià)方法

李進(jìn)，劉多強(qiáng)，邵萬昌，梁峪，田文嵐

（1.空軍研究院航空兵研究所，北京100076；2.95626部隊(duì)，云南 大理672103；3.95892部隊(duì)，江蘇 徐州221005）

0 引言

隨著軍用飛機(jī)飛行速度和發(fā)動(dòng)機(jī)推重比的不斷提高，發(fā)動(dòng)機(jī)渦輪前溫度不斷升高，對(duì)潤(rùn)滑油高溫氧化、高溫沉積及潤(rùn)滑性能的要求越來越嚴(yán)格。航空渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)主要潤(rùn)滑件為滾動(dòng)軸承，轉(zhuǎn)速快且負(fù)荷大，潤(rùn)滑油循環(huán)周期短，通常采取噴霧潤(rùn)滑。當(dāng)渦輪風(fēng)扇發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)，渦輪轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速約為13000～18000r/min，渦輪前燃?xì)馑查g溫度高達(dá)1400℃，潤(rùn)滑油除了對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行冷卻之外，同時(shí)對(duì)軸承及渦輪部件起潤(rùn)滑作用，如果軸承長(zhǎng)期處于干摩擦或邊界潤(rùn)滑，高溫高壓的工作狀態(tài)將會(huì)引發(fā)軸承發(fā)生黏著－撕裂－黏著的惡性循環(huán)，最后導(dǎo)致卡死抱軸，發(fā)動(dòng)機(jī)空中停車事故。據(jù)了解，1983年美國(guó)TF34發(fā)動(dòng)機(jī)因潤(rùn)滑故障導(dǎo)致飛行事故占28%，我軍1985年因發(fā)動(dòng)機(jī)潤(rùn)滑系統(tǒng)故障引起的空中停車事故占43%［1］。

航空潤(rùn)滑油的潤(rùn)滑性主要體現(xiàn)在油品黏度、油性和極壓性等三個(gè)方面［2］。黏度是潤(rùn)滑油的基本特性，直接影響摩擦部位的潤(rùn)滑狀態(tài)，能表征潤(rùn)滑油在潤(rùn)滑系統(tǒng)中的流動(dòng)、低溫快速啟動(dòng)、冷卻以及防止從密封件中泄漏等使用性能；油性體現(xiàn)了潤(rùn)滑油在金屬表面形成吸附膜的性質(zhì)，其在金屬表面形成吸附膜厚度越大，強(qiáng)度越高，表明油性越好，其反映了潤(rùn)滑油在較高負(fù)荷和較低轉(zhuǎn)速條件下的潤(rùn)滑能力；極壓性則體現(xiàn)了潤(rùn)滑油在金屬表面形成邊界反應(yīng)膜的性質(zhì)，它反映了油品在苛刻條件下的潤(rùn)滑能力，油品可在高溫、高負(fù)荷與金屬作用，在摩擦面上形成反應(yīng)膜層，起到降低摩擦阻力，減小燒蝕或擦傷，保證機(jī)械的潤(rùn)滑作用［3］。

1 潤(rùn)滑油規(guī)范

合成航空潤(rùn)滑油涉及到航空飛行安全的重要材料，國(guó)內(nèi)外都制定了嚴(yán)格的航空潤(rùn)滑油標(biāo)準(zhǔn)以滿足控制產(chǎn)品質(zhì)量，如前蘇聯(lián)的ГОСТ13076《渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)合成潤(rùn)滑油規(guī)范》、法國(guó)的AIR 3514《噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)用合成油規(guī)范》和英國(guó)的 DEF STAN 91－101/ISSUE2《飛機(jī)渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)合成潤(rùn)滑油規(guī)范》等。歐美的現(xiàn)代航空發(fā)動(dòng)機(jī)主要使用MIL－PRF－7808《渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)低黏度合成航空潤(rùn)滑油規(guī)范》、MIL－PRF－23699《航空渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)中黏度合成潤(rùn)滑油規(guī)范》和SAE AS 5780《航空燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)潤(rùn)滑油規(guī)格》等三種規(guī)范的產(chǎn)品，這些標(biāo)準(zhǔn)自制訂起就經(jīng)歷了一系列對(duì)潤(rùn)滑油質(zhì)量指標(biāo)和試驗(yàn)方法的從嚴(yán)變化。其中，最具代表性的是美軍MIL－L－7808，不僅在北大西洋公約組織內(nèi)有品種代號(hào)（3級(jí)油代號(hào)為0－148，4級(jí)油代號(hào)為0－163），國(guó)際上廣泛被采用。

美國(guó)空軍《渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)低黏度合成航空潤(rùn)滑油規(guī)范》MIL－PRF－7808L和美國(guó)海軍《航空渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)中黏度合成潤(rùn)滑油規(guī)范》MIL－PRF－23699F對(duì)潤(rùn)滑性理化指標(biāo)不作要求，但 MIL－PRF－7808L要求通過ASTM D1947方法《石油基和合成基齒輪油載荷性能標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)方法》的Ryder齒輪試驗(yàn)和ASTM D5182方法《潤(rùn)滑劑載荷咬接（劃傷）性能標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)方法》的FZG齒輪試驗(yàn)，同時(shí) MILPRF－7808L中4級(jí)油還要求205℃的運(yùn)動(dòng)黏度不低于1.1mm2/s，而 MIL－PRF－23699F僅要求通過FED－STD－791 6508法的齒輪載荷能力試驗(yàn)。

俄羅斯應(yīng)用最廣泛的潤(rùn)滑油ИПМ－10（TУ38.1011299－2006《ИПМ－10燃?xì)鉁u輪航空潤(rùn)滑油規(guī)范》）要求四球摩擦特性試驗(yàn)室溫下臨界負(fù)荷PB值不小于71kg（696N），磨斑直徑（196N）不大于0.35mm，同時(shí)要求通過Ш－3減速裝置齒輪系統(tǒng)試驗(yàn)；備用油ВНИИНП50－1－4Ф（ГОСТ13076－86《ВНИИНП50－1－4Ф合成潤(rùn)滑油規(guī)范》）和50－1－4У（TУ38.401－58－12－91修訂3，4《ВНИИ НП50－1－4У合成潤(rùn)滑油規(guī)范》）分別要求四球摩擦特性試驗(yàn)室溫下臨界負(fù)荷PB值不小于823N和735N，磨斑直徑（196N）分別不大于0.4mm 和0.45mm，均要求通過 Ш－3減速裝置齒輪系統(tǒng)試驗(yàn)。

我國(guó)5厘斯油標(biāo)準(zhǔn)GJB 1263－91《航空渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)用合成潤(rùn)滑油》要求四球試驗(yàn)結(jié)果PB、PD、ZMZ和磨斑直徑D（392N，60min）見報(bào)告，GJB 3460－1998《直升機(jī)用高極壓潤(rùn)滑油規(guī)范》要求四球臺(tái)架試驗(yàn)室溫下PB不小于890N；4厘斯油Q/SH 303417－2006《合成航空潤(rùn)滑油規(guī)范》、3厘斯油標(biāo)準(zhǔn)GJB 135A－1998《合成航空潤(rùn)滑油規(guī)范》和GB 439－1990《航空噴氣機(jī)潤(rùn)滑油》對(duì)潤(rùn)滑性不作要求，GJB 5097－2004《928航空潤(rùn)滑油規(guī)范》要求四球試驗(yàn)室溫下PB值不小于696N，磨痕直徑（196N，60 min）不大于0.35mm。

2 試驗(yàn)方法

2.1 實(shí)驗(yàn)室評(píng)價(jià)

（1）四球機(jī)試驗(yàn)

四球試驗(yàn)機(jī)原理是點(diǎn)接觸的摩擦試驗(yàn)機(jī)，四個(gè)鋼球接觸形成三角錐體，下面三個(gè)球固定在油杯內(nèi)，靜止不動(dòng)，上面一個(gè)球固定在轉(zhuǎn)軸上，以一定的速度旋轉(zhuǎn)，試驗(yàn)結(jié)束后測(cè)定上試球的磨斑直徑。俄羅斯采用四球試驗(yàn)ГОСТ9490《液體和彈性潤(rùn)滑材料的潤(rùn)滑性能測(cè)定方法》來評(píng)定潤(rùn)滑油的極壓、抗磨性能，美國(guó)分別采用ASTM D2783《潤(rùn)滑液體的極壓性能標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)方法（四球機(jī)法）》和ASTM D4172《液體潤(rùn)滑劑抗磨特性標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)方法（四球機(jī)法）》，而國(guó)內(nèi)對(duì)應(yīng)等效標(biāo)準(zhǔn)分別是GB/T 12583《潤(rùn)滑劑承載能力測(cè)定法》和SH/T 0189《潤(rùn)滑油抗磨性能測(cè)定法》。表1為國(guó)內(nèi)外四球機(jī)試驗(yàn)條件。

表1 國(guó)內(nèi)外四球機(jī)試驗(yàn)條件

（2）往復(fù)式摩擦磨損試驗(yàn)

SRV摩擦磨損試驗(yàn)機(jī)集成了在摩擦機(jī)制研究和深入分析中所需要的仿真、測(cè)試和分析等功能，使復(fù)雜的摩擦測(cè)試系統(tǒng)中往復(fù)運(yùn)動(dòng)模塊的組成、測(cè)試原理及功能，包括高低溫測(cè)試模塊、環(huán)境控制系統(tǒng)、各種適配器及其他外圍設(shè)備，技術(shù)指標(biāo)：載荷1～2000N，頻率1～511Hz，低溫模塊－35～＋290℃，高溫模塊＋900℃，行程0～5mm。首先安裝測(cè)試樣品，按程序預(yù)先設(shè)置測(cè)試條件，使上試樣在下試樣上擺動(dòng)。樣品之間的接觸部分可以采用潤(rùn)滑或干摩擦方式，如往復(fù)式運(yùn)動(dòng)下的球/盤、柱/盤、盤/盤摩擦配副，實(shí)現(xiàn)點(diǎn)、線、面接觸，還可根據(jù)真實(shí)工況要求在0～90°間調(diào)整測(cè)量?jī)A斜角度，通過合理的試驗(yàn)條件設(shè)計(jì)可以準(zhǔn)確認(rèn)識(shí)摩擦、磨損的發(fā)生機(jī)理，可以做大量燃料油、潤(rùn)滑油、潤(rùn)滑脂及離子液等材料的摩擦磨損和極壓性能，且有多種國(guó)際和國(guó)內(nèi)的標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)方法，如DIN 51834I《潤(rùn)滑劑檢驗(yàn)：移動(dòng)式振動(dòng)檢驗(yàn)儀中的摩擦試驗(yàn).第一部分一般工作原理》和DIN 51834Ⅱ《潤(rùn)滑劑檢驗(yàn)：移動(dòng)式振動(dòng)檢驗(yàn)儀中的摩擦試驗(yàn).第二部分測(cè)定潤(rùn)滑油的摩擦值和磨損值》、ASTM D5706《使用高頻線性振蕩（SRV）試驗(yàn)機(jī)測(cè)定潤(rùn)滑脂極端壓力特性的標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)方法》、ASTM D5707《潤(rùn)滑脂摩擦、磨損性能測(cè)量（高頻線性振動(dòng)試驗(yàn)機(jī)法）標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)方法》和ASTM D6425《用SRV試驗(yàn)機(jī)測(cè)量極壓（EP）潤(rùn)滑油摩擦和磨損特性的標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)方法》等。國(guó)內(nèi)等效采用NB/SH/T 0721－2016《潤(rùn)滑脂摩擦磨損性能測(cè)定法（高頻線性振動(dòng)試驗(yàn)機(jī)法）》和 NB/SH/T 0920－2016《高赫茲接觸壓力下潤(rùn)滑脂抗微動(dòng)磨損能力的測(cè)定（高頻線性振動(dòng)試驗(yàn)機(jī)法）》來測(cè)量潤(rùn)滑脂的摩擦磨損特性。

（3）FALEX摩擦磨損試驗(yàn)

Falex摩擦磨損試驗(yàn)機(jī)主要用于測(cè)試潤(rùn)滑劑的抗極壓、抗磨損特性和金屬材料的抗膠合、抗磨損性能，可模擬工業(yè)應(yīng)用中齒輪、凸輪等線接觸傳動(dòng)高副機(jī)構(gòu)的摩擦磨損特性及膠合失效狀況，對(duì)潤(rùn)滑劑或接觸材料作出摩擦、磨損和極壓性能方面的評(píng)定。美國(guó)采用ASTM D2670《液體潤(rùn)滑劑耐磨性能的測(cè)定法（潤(rùn)滑劑耐熱耐壓法）》和ASTM D3233《液體潤(rùn)滑劑極壓性能的試驗(yàn)方法（潤(rùn)滑油耐熱耐壓法）》來測(cè)量液體潤(rùn)滑劑耐熱耐壓方面的性能，國(guó)內(nèi)主要采用SH/T 0201《液體潤(rùn)滑劑摩擦系數(shù)測(cè)定法（法萊克斯銷與 V形塊法）》、SH/T 0187《潤(rùn)滑油極壓性能測(cè)定法（法萊克斯法）》和SH/T 0188《潤(rùn)滑油磨損性能測(cè)定法（法萊克斯軸和V形塊法）》。

2.2 齒輪試驗(yàn)

航空潤(rùn)滑油在航空裝置中的主要潤(rùn)滑部件是齒輪和軸承，而齒輪上的負(fù)荷又要比軸承大得多，因此評(píng)定潤(rùn)滑油在齒輪齒面上的潤(rùn)滑效果是至關(guān)重要的。標(biāo)準(zhǔn)齒輪在一定負(fù)荷及溫度和流率的噴油量下，以一定轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)固定時(shí)間，然后逐級(jí)增加負(fù)荷，直到齒輪失效時(shí)的負(fù)荷來評(píng)價(jià)。

（1）IAE齒輪試驗(yàn)

英國(guó)采用IAE齒輪試驗(yàn)，該試驗(yàn)機(jī)中主動(dòng)齒輪齒數(shù)為15，從動(dòng)齒輪齒數(shù)為16。試驗(yàn)條件為溫度110℃，試驗(yàn)流率0.3L/min，轉(zhuǎn)速為2000r/min，4000r/min，6000r/min；每5min加一級(jí)負(fù)荷。試驗(yàn)結(jié)果以齒面破壞60%的負(fù)荷為失效負(fù)荷來評(píng)定。后經(jīng)過改進(jìn)，試驗(yàn)溫度可達(dá)200℃，轉(zhuǎn)速可提高為10000r/min。

（2）Ryder齒輪試驗(yàn)

20世紀(jì)50年代早期，美軍《低黏度合成航空潤(rùn)滑油規(guī)范》MIL－L－7808要求采用Ryder齒輪試驗(yàn)臺(tái)架來評(píng)定潤(rùn)滑油的載荷能力，此后在《中黏度合成航空渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)潤(rùn)滑油規(guī)范》MIL－L－23699中也規(guī)定采用該臺(tái)架試驗(yàn)，同時(shí)也是DOD－L－85734《直升機(jī)傳動(dòng)齒輪油規(guī)范》的載荷能力模擬評(píng)定手段。

該臺(tái)架由兩根平行軸上裝的兩個(gè)傳動(dòng)齒輪和兩個(gè)試驗(yàn)齒輪組成的一個(gè)四方形封閉系統(tǒng)，試驗(yàn)齒輪為正齒輪，齒數(shù)相同均為28，轉(zhuǎn)速為10000r/min；試驗(yàn)負(fù)載由兩個(gè)加載腔內(nèi)可控制的油壓，使兩軸之間產(chǎn)生軸向相對(duì)運(yùn)動(dòng)而實(shí)現(xiàn)，油箱內(nèi)加有0.5L試驗(yàn)潤(rùn)滑油，開動(dòng)油泵保持油量流率0.27L/min，加熱至試驗(yàn)溫度74℃；初始加載油壓為34kPa，每10 min加一級(jí)油壓負(fù)荷，并紀(jì)錄各個(gè)齒面劃傷、磨損、刻痕面積和總面積之比，當(dāng)全部28個(gè)齒的平均值達(dá)22.5%時(shí)，用其加載壓力來計(jì)算承載能力P（＝KL/W，其中K為齒輪試驗(yàn)機(jī)常數(shù)，Ryder齒輪試驗(yàn)為18.55，WADD齒輪試驗(yàn)為11.50，L為加載油壓，W為有效齒寬）。

除74℃常溫下測(cè)定外，還有204℃、220℃下最高工作溫度下的評(píng)定，方法基本相同。74℃下齒輪載荷能力試驗(yàn)的方法為FED－STD－791 6508《航空潤(rùn)滑油品的載荷能力（Ryder齒輪試驗(yàn)機(jī)）》（ASTM D1947《石油基和合成基齒輪油載荷性能標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)方法》），204℃下齒輪載荷能力試驗(yàn)的方法為FED－STD－791 6511《在204℃下潤(rùn)滑油載荷能力測(cè)定法》，204℃下齒輪疲勞試驗(yàn)的方法為FED－STD－791 6509《在204℃下航空燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)潤(rùn)滑劑齒輪疲勞特性測(cè)定法》（測(cè)定齒輪疲勞時(shí)，以疲勞點(diǎn)出現(xiàn)的負(fù)荷來判斷）。一般在此試驗(yàn)機(jī)上先用參考油得出其平均承載能力，然后試出試油的平均承載能力，以其相對(duì)百分比來評(píng)定。在此基礎(chǔ)上發(fā)展的WADD齒輪試驗(yàn)，由于更改了齒輪材料，試油溫度得到了提高。目前只有美國(guó)海軍擁有一臺(tái)Ryder齒輪試驗(yàn)機(jī)，由于試驗(yàn)件的問題面臨停用，同時(shí)ASTM D1947《石油基和合成基齒輪油載荷性能標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)方法》也已經(jīng)廢除，其他行業(yè)該試驗(yàn)機(jī)被FZG齒輪試驗(yàn)所替代已近10年。

（3）Ш－3齒輪試驗(yàn)

俄羅斯采用Ш－3齒輪試驗(yàn)方法來比較和評(píng)定航空燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)潤(rùn)滑油與標(biāo)準(zhǔn)潤(rùn)滑油在Ш－3減速裝置齒輪系統(tǒng)中的工作性能。Ш－3減速裝置是模擬航空裝置內(nèi)部齒輪和軸承的實(shí)際工作條件，完全按照航空潤(rùn)滑油的最高工作溫度和實(shí)際工作壓力、潤(rùn)滑方式，綜合評(píng)定潤(rùn)滑油高溫沉積和潤(rùn)滑性能的一種齒輪臺(tái)架試驗(yàn)機(jī)。工作原理是Ш－3減速裝置主要由四大部分組成，主試驗(yàn)油路循環(huán)系統(tǒng)、變速箱潤(rùn)滑油路循環(huán)系統(tǒng)、液壓加載油路循環(huán)系統(tǒng)、動(dòng)力傳動(dòng)及試驗(yàn)單元，其工作作用原理是經(jīng)加熱并恒溫的潤(rùn)滑油在油泵作用下噴入一對(duì)轉(zhuǎn)速為11600r/min的試驗(yàn)齒輪，試驗(yàn)從動(dòng)齒輪的軸上由液壓油泵施加扭矩，以便在嚙合齒面上得到所需要的試驗(yàn)負(fù)荷，試驗(yàn)結(jié)束后測(cè)定試驗(yàn)齒輪齒面的平均偏差，如果大于規(guī)定值，則認(rèn)為潤(rùn)滑油的潤(rùn)滑性能不能滿足要求。對(duì)于發(fā)動(dòng)機(jī)潤(rùn)滑油，試驗(yàn)允許在最高工作溫度下進(jìn)行，如亞音速渦噴發(fā)動(dòng)機(jī)為150℃、跨音速渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)為175℃、第三代機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)為200℃，對(duì)于直升機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)齒輪油為85℃。試驗(yàn)滑油壓力為實(shí)際工作壓力2.0kg/cm2，用噴嘴從徑向向嚙合面壓力供油。

Ш－3齒輪試驗(yàn)主要根據(jù)潤(rùn)滑性能（磨損、卡咬、齒輪齒工作表面疲勞斷裂）和潤(rùn)滑油熱氧化安定性來評(píng)定。潤(rùn)滑油試驗(yàn)50h后，可用目視和儀器評(píng)定齒輪齒的工作狀態(tài)，與允許的和規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)相比較。除此之外，將試驗(yàn)時(shí)間內(nèi)潤(rùn)滑油試樣的物理化學(xué)性能的變化，用ГОСТ23797－79《航空燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)潤(rùn)滑油：熱氧化安定性測(cè)定法》標(biāo)準(zhǔn)和在最高允許工作溫度下，以新油和氧化后的潤(rùn)滑油的性能比較。

該試驗(yàn)機(jī)中主動(dòng)齒輪齒數(shù)為44，從動(dòng)齒輪齒數(shù)為22；進(jìn)油溫度為80～90℃；試油流率為0.3L/min；圓周速度為33.4m/s（相應(yīng)齒面的滑動(dòng)速度為16m/s）。其試驗(yàn)過程見表2。

表2 Ш－3齒輪試驗(yàn)的試驗(yàn)過程

如果在上述第四階段試驗(yàn)之前已出現(xiàn)輕微卡滯現(xiàn)象，則不必像表中20N一級(jí)加負(fù)荷，而只加10 N。如果上述四個(gè)階段試驗(yàn)順利完成，則每1h加10N負(fù)荷繼續(xù)試驗(yàn)。試驗(yàn)時(shí)每20min紀(jì)錄一次參數(shù)，每1h后檢查被試齒輪無擦傷、磨損及腐蝕。最終以齒牙被破壞的最大可能負(fù)荷來評(píng)定潤(rùn)滑油的載荷能力。此外，試驗(yàn)時(shí)要觀察滑油的發(fā)泡情況；檢查與滑油接觸的所有零件的腐蝕、沉積、積炭情況；并與標(biāo)準(zhǔn)齒牙比較工作表面的外形，確定有無卡滯及卡滯的程度。試驗(yàn)前取50mL油樣，化驗(yàn)其100℃黏度。試驗(yàn)后取500mL油樣，化驗(yàn)其100℃、－40℃黏度、酸值、閃點(diǎn)和在四球機(jī)上的潤(rùn)滑性。取樣需在系統(tǒng)循環(huán)時(shí)進(jìn)行。

（4）FZG齒輪試驗(yàn)

FZG齒輪試驗(yàn)機(jī)是由德國(guó)人提出來的一種齒輪臺(tái)架試驗(yàn)裝置，試驗(yàn)方法為ASTM D5182《潤(rùn)滑劑載荷咬接（劃傷）性能標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)方法（FZG目視法）》，以試驗(yàn)后小齒輪齒面上所有損傷累計(jì)值大于2個(gè)齒寬作為失效判斷標(biāo)準(zhǔn)。其工作原理基本與Ryder齒輪試驗(yàn)機(jī)相同，包括一個(gè)驅(qū)動(dòng)齒輪箱和一個(gè)試驗(yàn)齒輪箱，用兩根扭力軸將它們連接起來，但加載方式不同，F(xiàn)ZG齒輪試驗(yàn)是在軸上裝有一個(gè)剛性加載離合器，采用杠桿砝碼加載使扭力軸扭轉(zhuǎn)一定角度而使齒面受力。按照規(guī)定安裝好試驗(yàn)齒輪，往齒輪箱中加入1.25L試驗(yàn)潤(rùn)滑油，進(jìn)油溫度為90℃，其齒輪中心距為91.5mm，滑動(dòng)速度為8.3m/s，初始加載四級(jí)，隨后依次增大一級(jí)負(fù)載，運(yùn)轉(zhuǎn)15 min，轉(zhuǎn)速為1750r/min，每次運(yùn)轉(zhuǎn)結(jié)束后檢查目視齒面的磨損情況，直至破壞面積達(dá)到2個(gè)齒寬，所對(duì)應(yīng)的負(fù)載即為潤(rùn)滑油的最大承載能力。當(dāng)然也可根據(jù)試驗(yàn)對(duì)象選擇其他試驗(yàn)條件。

有時(shí)候也采用該儀器來評(píng)價(jià)潤(rùn)滑油的長(zhǎng)期磨損性能，通常以75%的擦傷負(fù)荷來運(yùn)轉(zhuǎn)20h、100h和200h，然后根據(jù)齒輪減重來評(píng)定。

（5）CH－1齒輪試驗(yàn)

國(guó)內(nèi)有一種CH－1試驗(yàn)機(jī)，其齒輪的最大圓周速度可達(dá)24m/s，相應(yīng)的齒面滑動(dòng)速度為11.1m/s。試油進(jìn)油溫度可達(dá)250℃，試油流率為2L/min，試驗(yàn)時(shí)初始負(fù)荷為30N·m，運(yùn)轉(zhuǎn)5min后，用顯微鏡測(cè)量每個(gè)齒輪的磨損、膠合面積。然后，加一級(jí)負(fù)荷（30N·m），運(yùn)轉(zhuǎn)5min檢查，如此循環(huán)直到齒面破壞面積達(dá)60%，取此時(shí)的負(fù)荷來評(píng)價(jià)。

3 結(jié)束語

幾十年來，航空潤(rùn)滑油經(jīng)歷了石油基油、合成烴油、雙酯油、多元醇酯油等發(fā)展階段。至今已形成以酯類油為主、石油基和合成烴潤(rùn)滑油為補(bǔ)充的格局。石油基油防銹性能好但高溫氧化性能差，酯類油潤(rùn)滑防銹性能較差而高溫氧化性能較好，目前酯類油的使用溫度極限是204℃，要求高推重比、高超音速巡航的四代機(jī)甚至五代機(jī)對(duì)航空潤(rùn)滑油的使用溫度要求已經(jīng)超出了酯類油所能承受的高溫極限，因此航空潤(rùn)滑油以后面臨著發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)溫度更低、工作溫度更高及更高載荷的挑戰(zhàn)。油品若要克服長(zhǎng)時(shí)間高溫工作使得黏度降低所帶來的潤(rùn)滑損失以及具有良好的超高溫?zé)嵫趸捕ㄐ裕藢?duì)潤(rùn)滑油的高溫黏度值有最低限定外，還需開發(fā)能夠承受更高使用溫度的潤(rùn)滑油基礎(chǔ)油、高溫抗氧化劑和高溫潤(rùn)滑添加劑。

［1］徐從儒.航空發(fā)動(dòng)機(jī)主軸軸承潤(rùn)滑冷卻的設(shè)計(jì)與試驗(yàn)研究［J］.航空發(fā)動(dòng)機(jī)，1999，20（3）：8－14.

［2］彭顯才，費(fèi)逸偉，姚婷，等.航空潤(rùn)滑油關(guān)鍵性使用指標(biāo)分析［J］.化工時(shí)刊，2016，30（4）：36－40.

［3］謝鳳，張寧波.潤(rùn)滑劑性質(zhì)與應(yīng)用［M］.徐州：空軍勤務(wù)學(xué)院出版社，2014：30－48.