一种抗点蚀车辆齿轮油及其制备方法与流程

本发明属于润滑油，具体涉及一种抗点蚀车辆齿轮油及其制备方法。

背景技术：

1、齿轮传动是指由齿轮副传递运动和动力的装置，它是现代各种设备中应用最广泛的一种机械传动方式。在齿轮传动过程中齿面交变载荷产生的接触应力超过表面或次表面材料的极限应力，就会在相应部位出现疲劳裂纹。疲劳裂纹不断扩展、延伸，最终使齿面小块金属脱落，形成凹坑，产生接触疲劳剥落。齿面出现凹坑即点蚀或微点蚀是齿轮接触疲劳损伤的主要特征。程度较轻的接触疲劳会引起齿轮工作时的振动增强，噪声加大；疲劳剥落严重时，会使齿在啮合时失去平稳性，产生冲击作用，很容易导致断齿失效。据统计超过50％的齿轮失效形式与接触疲劳导致的断齿或点蚀相关。

2、齿轮的接触疲劳与齿轮的材质、制造工艺、齿面粗糙度、工作载荷、润滑条件及润滑剂性能均有关。随着电驱动车辆的普及，动力电机在车辆动力系统上的广泛使用使得车辆变速箱大量采用单档或少档化设计，这导致变速箱齿面接触应力显著提升，齿轮箱功率密度大幅提升，相同里程下齿轮承受的交变载荷次数也更多。因此，对于电驱车少档变速器而言，齿轮发生接触疲劳的概率显著提升，更易产生因接触疲劳导致齿轮传动品质的降低。

3、在润滑技术领域，抗接触疲劳主要是防止早期凹坑的产生，防止即抗点蚀或微点蚀现象的出现。具备抗接触疲劳功能的工业齿轮油和复合剂已进行大量研究开发，如cn102766504a、cn102041140a、cn102031185a等针对抗微点蚀工业齿轮油进行了发明。但由于车辆齿轮油对抗冲击载荷、抗擦伤等性能的要求明显高于工业齿轮油，因此抗微点蚀工业齿轮技术方案无法应用于车辆齿轮油中。

4、传统车辆齿轮油主要应用于车辆的变速箱和车桥中，由于多档变速箱的齿面接触应力和交变频率相对较低，因此传统车辆齿轮油主要关注的是提高油品的极压抗磨、耐热抗氧及环境适应性等能力，对油品的抗微点蚀性能未提出要求。虽然，现有技术中存在具备抗微点蚀功能的润滑油组合物，然而这种润滑油组合物主要针对的是燃油汽车的双离合器多档变速箱。而由于电驱车辆变速箱档位数相较于传统多档变速箱显著减少，齿面接触应力和交变载荷频率均显著提升，故这类润滑油也难以满足新能源汽车电驱系统少档变速器抗疲劳的需求。

5、鉴于此，特提出本申请。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种抗点蚀车辆齿轮油，其主要应用于电驱车辆少档变速器，可以有效解决电驱系统少档变速箱的抗疲劳技术难题，实现油品极压抗磨性能与抗点蚀性能的平衡，并具备优异的抗腐蚀锈蚀性能。

2、本发明通过以下技术方案实现：

3、第一方面，本发明提供一种抗点蚀车辆齿轮油，按照重量百分比计，其包括：

4、混合基础油88.0～95.0％；

5、极压剂1.8～6.0％；

6、抗磨剂0.5～2.5％；

7、固体纳米材料0～0.15％；清净分散剂1.5～3.5％；

8、金属减活剂0.1～0.2％；

9、抗氧剂0.2～0.5％；

10、抗泡剂0.01～0.02％。

11、进一步地，在本发明较佳的实施例中，按照重量百分比计，所述混合基础油为90.0～95.0％；所述极压剂为2.3～5.0％；所述抗磨剂为1.0～2.0％；所述清净分散剂为1.8～3.2％；所述固体纳米材料0.01～0.1％。

12、进一步地，在本发明较佳的实施例中，上述抗磨剂包括磷酸酯胺盐、亚磷酸酯胺盐、含氮杂环亚磷酸酯胺盐、磷酸三甲酚酯和硫代磷酸酯胺盐中的至少一种。

13、进一步地，在本发明较佳的实施例中，上述极压剂包括硫化烯烃、二苄基二硫醚、硫化脂肪油、多烷基苄硫化合物中的至少一种；

14、进一步地，在本发明较佳的实施例中，上述固体纳米材料的平均粒径小于2000nm包括：纳米金刚石、纳米金属、纳米石墨、纳米塑料、纳米陶瓷中的至少一种；

15、进一步地，在本发明较佳的实施例中，上述清净分散剂包括聚异丁烯丁二酰亚胺和硼化聚异丁烯丁二酰亚胺中的至少一种。

16、进一步地，在本发明较佳的实施例中，上述金属减活剂包括苯三唑衍生物、噻二唑衍生物和咪唑啉衍生物中的至少一种。

17、进一步地，在本发明较佳的实施例中，上述混合基础油包括高粘度指数加氢精制iii类基础油、聚烯烃合成油和酯类合成油中的至少一种。

18、进一步地，在本发明较佳的实施例中，上述抗泡剂包括有机硅聚合物和有机聚醚酯化合物中的至少一种。

19、第二方面，本申请还提供一种抗点蚀车辆齿轮油的制备方法，其包括：

20、在氮气保护条件下，于2.0～5.0bar压力和250～350℃温度条件下将所述固体纳米材料、金属减活剂、抗磨剂和清净分散剂搅拌2小时，冷却、过滤后形成均相分散体系，得到第一复合剂。

21、再将第一复合剂与所述极压剂和抗氧剂按比例混合，于60～70℃、200～350rpm下搅拌0.5～2h，冷却、过滤得到抗点蚀车辆齿轮油复合剂；

22、将所述混合基础油、抗泡剂与抗点蚀车辆齿轮油复合剂按比例混合，于75～85℃、1000～1500rpm下搅拌1～3h，得到抗点蚀车辆齿轮油；

23、进一步地，在本发明较佳的实施例中，上述冷却步骤包括于200～350rpm下搅拌冷却。

24、与现有技术相比，本发明至少具有如下技术效果：

25、通过将固体纳米材料、金属减活剂、抗磨剂和清净分散剂在高温、高压条件下搅拌混合，通过化学反应使得固体纳米添加剂与其他添加剂结合，从而形成均相体系。克服了固体纳米材料在长期存储过程中出现沉降、分层等不良现象。

26、本发明车辆齿轮油具有优良的极压抗磨性能、抗磨耐久性和防锈防腐性能；更为重要的是，该车辆齿轮油在实际台架测试和实验室模拟测试中，表现出优异的抗点蚀性能，能够同时满足电驱车辆少档变速器中齿轮和轴承的润滑需求，可有效提高电驱车辆变速箱的抗疲劳性能。当然，该车辆齿轮油更能够满足燃油驱动的车辆多档变速箱中齿轮和轴承的润滑需求，具有广阔的使用前景。

27、具体而言，本发明通过合理选择润滑油添加剂组成和配比的基础上，在润滑油添加剂中添加固体纳米材料，通过固体纳米材料增强润滑油添加剂的抗点蚀效果。其作用机理为纳米固体材料在齿轮表面起到支撑作用，从而提高润滑油膜厚度并降低齿轮接触应力，同时将滑动摩擦部分转变为滚动摩擦，从而降低齿轮表面产生裂纹的可能性，即使产生裂纹由于纳米颗粒的增加了油膜厚度，减低了裂纹中油楔的压力，从而避免了裂纹的扩展，此外纳米金属颗粒也可以进入裂纹实现裂纹修复，从而降低微点蚀与点蚀发生的概率。

技术特征：

1.一种抗点蚀车辆齿轮油，其特征在于，按照重量百分比计，其包括：

2.根据权利要求1所述的抗点蚀车辆齿轮油，其特征在于，按照重量百分比计，所述混合基础油为90.0～95.0％；所述极压剂为2.3～5.0％；所述抗磨剂为1.0～2.0％；所述清净分散剂为1.8～3.2％；所述固体纳米材料0.01～0.1％。

3.根据权利要求1或2所述的抗点蚀车辆齿轮油，其特征在于，所述抗磨剂包括磷酸酯胺盐、亚磷酸酯胺盐、含氮杂环亚磷酸酯胺盐、磷酸三甲酚酯和硫代磷酸酯胺盐中的至少一种。

4.根据权利要求1或2所述的抗点蚀车辆齿轮油，其特征在于，所述极压剂包括硫化烯烃、二苄基二硫醚、硫化脂肪油和多烷基苄硫化合物中的至少一种。

5.根据权利要求1或2所述的抗点蚀车辆齿轮油，其特征在于，所述固体纳米材料的平均粒径小于2000nm，包括纳米金刚石、纳米金属、纳米石墨、纳米塑料和纳米陶瓷中的至少一种。

6.根据权利要求1或2所述的抗点蚀车辆齿轮油，其特征在于，所述清净分散剂包括聚异丁烯丁二酰亚胺和硼化聚异丁烯丁二酰亚胺中的至少一种。

7.根据权利要求1或2所述的抗点蚀车辆齿轮油，其特征在于，所述金属减活剂包括苯三唑衍生物、噻二唑衍生物和咪唑啉衍生物中的至少一种。

8.根据权利要求1或2所述的抗点蚀车辆齿轮油，其特征在于，所述混合基础油包括高粘度指数加氢精制iii类基础油、聚烯烃合成油和酯类合成油中的至少一种。

9.根据权利要求1或2所述的抗点蚀车辆齿轮油，其特征在于，所述抗泡剂包括有机硅聚合物和有机聚醚酯化合物中的至少一种。

10.一种根据权利要求1-9任一项所述的抗点蚀车辆齿轮油的制备方法，其特征在于，其包括：

技术总结本发明公开了一种抗点蚀车辆齿轮油及其制备方法，属于润滑油领域。按照重量百分比计，其包括：混合基础油88.0～95.0％；极压剂1.8～6.0％；抗磨剂0.5～2.5％；固体纳米材料0～0.15％；清净分散剂1.5～3.5％；金属减活剂0.1～0.2％；抗氧剂0.2～0.5％；抗泡剂0.01～0.02％。其制备方法为：在氮气保护条件下，于高温高压条件下将所述固体纳米材料、金属减活剂、抗磨剂和清净分散剂形成均相分散体系，再将与极压剂和抗氧剂按比例混合，冷却、过滤得到抗点蚀车辆齿轮油复合剂。这种车辆齿轮油可有效提高电驱车辆变速箱的抗疲劳性能。技术研发人员：黄红涛,徐文博,张兆钧受保护的技术使用者：郑州机械研究所有限公司技术研发日：技术公布日：2024/3/17