对于大型机械设备的工业闭式齿轮箱而言，因为粉尘颗粒污染而造成齿轮箱磨损失效的情况经常发生。而空气中粉尘的主要成分为SiO₂，因其硬度大且尺寸分布广，极易破坏齿轮箱的润滑油膜并造成齿面的异常磨损。为了研究不同尺寸和不同浓度的SiO₂颗粒对齿轮油摩擦学性能的影响，预设了15nm、30nm、50nm、500nm、2μm、5μm、10μm、600目等8种尺寸，以及0.1%、0.2%、0.5%、1.0%、1.5%、2.0%等6种浓度的SiO₂颗粒，并将其添加至典型的矿物型齿轮油（Shell Omala S2 G Oil 320#）中配制成试验油样，并对其进行运动黏度和四球机试验。结果表明，15nm、30nm、50nm的颗粒会使油样的40℃运动黏度明显增高，而其他尺寸颗粒对油样的黏度值影响不明显。颗粒尺寸及浓度对齿轮油的P_D值无明显影响，但是5μm的颗粒会明显降低齿轮油的P_B值。除了600目的颗粒外，其它尺寸的颗粒随着浓度的增加摩擦系数均有增高的趋势，但是30nm、50nm、10μm、600目的颗粒在某个特定浓度区间下摩擦系数较空白新油有明显的下降。除了600目的颗粒外，其它尺寸的颗粒随着浓度的增加磨斑直径也都有增高的趋势，但是纳米级的颗粒在特定的浓度区间下磨斑直径较空白新油有明显减小，而微米级的颗粒在所有浓度下的磨斑直径较空白新油都有增大。因此，纳米级的SiO₂颗粒会改善齿轮油的油膜强度、摩擦系数和抗磨性能，而5μm的SiO₂颗粒会破会齿轮油的油膜并加剧摩擦和磨损，且600目的SiO₂颗粒对齿轮油的综合摩擦学性能改善最为明显。

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