Применение смазочных материалов в основных узлах зубчатых и червячных передач

В современном машиностроении существует большое разнообразие редукторов различных конструкций.

Редукторы делятся на зубчатые (цилиндрические и конические) и червячные. В цилиндрических редукторах оси ведущего и ведомого валов параллельны, в конических – пересекаются, в червячных – перекрещиваются в пространстве. Встречаются также комбинированные редукторы.

Наиболее распространены зубчатые передачи. Их основными достоинствами являются компактность, надежность, высокий КПД, простота в эксплуатации и широкий диапазон передаваемых мощностей.

Смазка зубчатых и червячных зацеплений жидкими смазочными материалами (маслами) уменьшает потери мощности на трение, износ и нагрев деталей редуктора.

Для смазки передач обоих видов используется два метода: смазывание погружением и циркуляционное смазывание. При смазывании погружением поверхность трения полностью или частично, постоянно или периодически погружена в ванну с жидким смазочным материалом. При циркуляционном смазывании смазочный материал после прохождения по поверхностям трения вновь подводится к ним механическим способом.

Первый способ получил наибольшее распространение для всех видов передач, однако для него есть ограничения:

• 
  Центробежный эффект, вызываемый разбрызгиванием масла, который настолько велик, что смазочное масло в недостаточном количестве попадает на зацепление

• 
  Сильное перемешивание масла при высоких скоростях в зацеплении, что вызывает дополнительный нагрев смазочного материала и преждевременный выход его из строя

Например, в зубчатой передаче возможность смазывания погружением зависит от окружных скоростей и размеров самих колес. В частности, при диаметре зубчатого колеса менее 2 м можно допустить смазывание погружением при скорости до 12 м/с. При этом глубина погружения колеса в масло не должна превышать трех высот зуба или быть не менее одной его высоты.

При смазывании погружением горизонтально расположенных зубчатых колес последние должны быть погружены в масло не более чем на 0,5 ширины зуба. При окружных скоростях свыше 10-12 м/с в зубчатых и червячных редукторах применяют циркуляционное смазывание.

При смазывания зубчатых передач большую роль играет правильный выбор масла. Оно должно хорошо удерживается на поверхности зубьев, образуя вокруг зубчатой передачи масляную оболочку.

Способность различных смазочных масел наиболее эффективно предохранять зубья от изнашивания зависит, главным образом, от их вязкости: чем выше вязкость, тем лучшую защиту от изнашивания обеспечивает масло. В то же время следует помнить, что высоковязкие смазочные масла при низких температурах теряют текучесть, в результате чего колеса, которые погружаются в такое масло, не захватывают их зубьями.

Маловязкие масла с повышением температуры, наоборот, разжижаются, причем настолько, что при погружении колес в ванну, жидкое масло разбрызгивается и приктически не остается на зубьях. Естественно, что такие масла не могут обеспечить качественного смазывания зубчатых передач.

Редукторные масла и смазки с различной степенью вязкости имеются в ассортименте продукции EFELE. Они эффективно работают в широком диапазоне температур как открытых, так и закрытых передач.

Редукторные масла EFELE обеспечивают стабильную работу закрытых передач при высоких температурах и нагрузках, увеличивают интервалы между сменами масла и имеют большую стойкость к окислению. Наравне с трансмиссионными маслами для закрытых редукторов можно использовать смазку EFELE MG-211-00. Она обладает высокой несущей способностью, защищает от коррозии и износа.

Для притирки сильно нагруженных зубчатых колес используется также антифрикционное покрытие MODENGY 1001. Эта сухая смазка, твердеющая на воздухе, предотвращает движение рывками и обладает долговременной эффективностью. Твердосмазочное антифрикционное покрытие MODENGY 1001  можно приобрести в аэрозольных баллонах объемом 210 мл, в капсулах по 200 г, в банках по 600 г или ведрах по 4,5 кг.

Правильно выбранная смазка для всех типов зубчатых колес обеспечивает их стабильную работу, при которой устраняются все причины для разрыва или повреждении смазочной пленки в местах контакта зубьев даже при предельно большой нагрузке.

Была ли полезна статья?

Рейтинг: 0 ( оценок)

Премиальные низкотемпературные смазки для открытых зубчатых передач

17. 02.2021

В линейке продукции компании ARGO есть много смазок, которые хорошо работают при значительных отрицательных температурах. Условно все их можно подразделить на ряд категорий, таких как:

> cмазки для открытых зубчатых передач,

> cмазки с различным содержанием дисульфида молибдена,

> cиликоновые смазки,

> cинтетические смазки для различных отраслей промышленности,

> cинтетические смазки для отдельных видов спецтехники,

> другие смазки.

Сегодня мы поговорим о смазках для открытых зубчатых передач.

 Открытый зубчатый привод мельницы

 

Не является секретом, что большая часть нашей страны находится в условиях субарктического и умеренного пояса. Зимние температуры на Крайнем Севере и в азиатской части страны могут спокойно опускаться до -50 С и ниже. При этом техника должна работать. Какие же требования предъявляются к смазочным материалам для открытых зубчатых передач?

Требования, в первую очередь, обусловлены особенностями работы открытых зубчатых зацеплений. Перечислим эти особенности:

1.        Высокие крутящие моменты,

2.        Большие габариты и вероятность перекоса осей вращения,

3.        Большая ширина зубчатых венцов и опасность нарушения площади и ориентации пятна контакта зубьев,

4.        Очень низкие скорости,

5.        Неустойчивый режим смазывания и преобладание граничного трения,

6.        Высокие удельные давления в контакте зубьев, обусловленные перечисленными факторами.

 Открытая зубчатая передача печи

 

Приведенные особенности определяют следующие свойства смазочных материалов для ОЗП:

1.        Высокая вязкость базового масла,

2.        Высокие противозадирные свойства,

3.        Наличие твёрдых смазочных добавок, усиливающих противозадирные свойства при низких скоростях в условиях граничного трения,

4.         Высокие адгезионные свойства,

5.        Антикоррозионные свойства,

6.        Прокачиваемость в системах автоматической смазки ОЗП.

Чем же хороша смазка ARGO ArcticPlex OG Moly для открытых зубчатых передач?

Из названия нетрудно догадаться, что смазка «Arctic» предназначена для северного и арктического применения.

Премиальное полусинтетическое масло обеспечивает работу узлов и механизмов при температуре -50 С.

Алюминиевый загуститель придает отличную водостойкость.

Казалось бы, водостойкость совсем ни при чем, когда речь идет о таких критических отрицательных температурах. Однако, это не так.

Во-первых, температуры не всегда бывают «минусовые». Оттепели еще никто не отменял. Соответственно, будет появляться вода. Тут и сработает все преимущество алюминиевого загустителя.

Во-вторых, даже при отрицательных температурах попадающий на работающее оборудование снег со временем начнет таять, и будет появляться вода, поэтому обычные смазки будут хуже противостоять ей, чем смазки на основе алюминиевого загустителя. А любой контакт «металл-металл» нанесет вред оборудованию, за которым последует остановка производства и значительные дополнительные затраты на восстановление. Наличие дисульфида молибдена и графита в составе смазки позволяет защитить поверхности зубьев от повреждений.

Состояние зубчатого венца приводной шестерни ОЗП

К счастью, зима в азиатской части страны и даже на Крайнем Севере длится не круглый год. При положительных температурах выше +5С смазка ArcticPlex OG Moly становится менее эффективной.

Компания ARGO предусмотрела и такой вариант событий. Для подобных условий (устойчивых температур выше 0 градусов) мы предлагаем смазку TermoPlex OG 500 и TermoPlex OG 1000.

Таким образом, благодаря тому, что в линейке ARGO появилась зимняя смазка для открытых зубчатых передач, теперь наша компания может без преувеличения похвастаться тем, что мы полностью перекрываем потребность в смазках для открытых зубчатых передач любого производства на всей территории нашей страны.

Что нужно знать при выборе трансмиссионного масла

Как узнать, какой смазочный материал лучше всего подходит для данного применения? Как правило, это так же просто, как поиск в руководстве по техническому обслуживанию и выбор продукта из QPL (список квалифицированных продуктов). К сожалению, это решение не всегда может обеспечить оптимальную смазку для данного зубчатого колеса или максимальную эффективность управления запасами смазочных материалов.

В то время как некоторые производители оригинального оборудования (OEM) предоставляют общие спецификации, в которых учитываются соответствующие параметры, другие дают только общие спецификации, которые могут даже не учитывать рабочие температуры. Поэтому важно, чтобы лица, ответственные за выбор смазочных материалов, обладали фундаментальным пониманием того, как выбирать смазочные материалы для зубчатых передач.

В дополнение к пониманию и способности интерпретировать спецификации, предоставленные производителями оборудования, важно понимать, почему, и иметь возможность вносить изменения, когда это необходимо.

При выборе смазочных материалов для промышленных зубчатых передач необходимо учитывать множество факторов, помимо простого выбора продукта из QPL руководства по техническому обслуживанию, включая доступность продукта, условия эксплуатации, предпочтительную марку смазочного материала и усилия по консолидации продукта. Правильный выбор смазочного материала является краеугольным камнем любой отличной программы смазки.

Хорошее понимание этого позволяет инженеру по смазочным материалам максимизировать надежность оборудования в нормальных условиях, а также использовать спецификацию смазочного материала для решения проблем в нештатных условиях.

Критерии выбора трансмиссионного масла

Чтобы выбрать лучшую смазку для зубчатой ​​передачи, необходимо учитывать следующие критерии:

• Вязкость – часто упоминается как самая важная характеристика смазочного масла.

• Присадки — пакет присадок, используемый в смазке, определяет общую категорию смазки и влияет на различные ключевые эксплуатационные характеристики в условиях эксплуатации.

• Тип базового масла. Тип используемого базового масла должен определяться условиями эксплуатации, типом редуктора и другими факторами.

Вязкость

Выбрать подходящий класс вязкости обычно так же просто, как найти рекомендацию в руководстве по техническому обслуживанию компонента. К сожалению, руководство не всегда существует или машина работает не в тех условиях, для которых были даны рекомендации OEM. Поэтому важно понимать методы выбора вязкости и факторы, влияющие на требования.

Вязкость трансмиссионной смазки в первую очередь выбирается для обеспечения желаемой толщины пленки между взаимодействующими поверхностями при заданной скорости и нагрузке. Поскольку для большинства методов выбора вязкости трудно определить нагрузку, предполагается нагрузка, а определяющим фактором становится скорость.

Одним из наиболее распространенных методов определения вязкости является стандарт ANSI (Американский национальный институт стандартов) и AGMA (Американская ассоциация производителей зубчатых колес) ANSI/AGMA 9. 005-Е02. В этом методе делаются предположения относительно нагрузки, индекса вязкости и коэффициента вязкости давления смазочного материала.

Таблица на Рисунке 1 применима к прямозубым, косозубым и коническим закрытым зубчатым колесам. Другие диаграммы существуют для червячных передач и открытых передач. Чтобы использовать этот метод, необходимо определить тип набора шестерен, геометрию шестерни, рабочую температуру и скорость тихоходной шестерни.

После расчета угловой скорости самой медленной шестерни агрегата требуемый класс вязкости можно определить по диаграмме, используя максимально возможную рабочую температуру агрегата.

Важно отметить, что этот метод предполагает зависимость вязкости смазочного материала от температуры (индекс вязкости = 90). Если ИВ смазочного материала отклоняется от этого значения, включаются дополнительные таблицы для масел с ИВ = 120 и 160, или можно использовать график зависимости вязкости от температуры для интерполяции соответствующего класса вязкости по ISO.

Рисунок 1

Хотя доступно несколько распространенных методов выбора класса вязкости трансмиссионного масла, большинство из них должны возвращать одинаковые значения.

Тип трансмиссионной смазки и выбор присадок

После выбора класса вязкости необходимо выбрать основной тип смазки. Несмотря на то, что существует множество вариантов, трансмиссионные смазки обычно можно разделить на три категории: R & O, противозадирные и составные. Тип трансмиссионного масла, который лучше всего подходит для данного применения, определяется условиями эксплуатации.

Поскольку не существует стандартных руководств, помогающих сделать это определение, выбор несколько субъективен. Многие производители оборудования указывают требования к вязкости и оставляют это решение за конечным пользователем. Другие предпочтут быть консервативными и указать противозадирные смазочные материалы для конкретных применений. Поэтому важно понимать общие условия, влияющие на это требование.

Смазочные материалы для зубчатых передач R&O

Трансмиссионные смазки с ингибиторами коррозии и окисления (R&O) не содержат противозадирных присадок или смазывающих агентов. Трансмиссионные масла R&O обычно хорошо проявляют себя в категориях химической стабильности, деэмульгируемости, предотвращения коррозии и подавления пенообразования. Эти продукты были разработаны для использования в зубчатых передачах, работающих при относительно высоких скоростях, низких нагрузках и при равномерной нагрузке (без ударной нагрузки).

Эти смазочные материалы являются лучшим выбором в тех случаях, когда все контактные поверхности работают в условиях гидродинамической или эластогидродинамической смазки. Они плохо работают или предотвращают износ в условиях граничной смазки.

Противозадирные (сверхвысокие давления) редукторные смазки

Противозадирные трансмиссионные смазки, обычно называемые смазками для экстремальных давлений (EP), обладают некоторыми эксплуатационными характеристиками, превышающими возможности масел R&O. В дополнение к свойствам, перечисленным для смазочных материалов R&O, противозадирные смазки содержат специальные добавки, повышающие прочность их пленки или несущую способность.

Наиболее распространенными противозадирными присадками являются серо-фосфорные, которые представляют собой химически активные соединения, изменяющие химический состав поверхностей машин для предотвращения адгезионного износа в условиях граничной смазки.

В менее тяжелых условиях можно также использовать противоизносные присадки для обеспечения защиты от износа в условиях граничной смазки. Условия работы машин, при которых обычно требуются противозадирные смазки для зубчатых передач, включают большие нагрузки, низкие скорости и ударные нагрузки.

В дополнение к противоизносным присадкам, содержащим серу, фосфор и диалкилдитиофосфат цинка (ZDDP), противозадирными присадками считаются несколько распространенных твердых материалов, включая дисульфид молибдена (молибден), графит и бораты.

Одним из преимуществ этих добавок является то, что они не зависят от температуры, чтобы стать активными, в отличие от соединений серы и фосфора, которые не становятся активными до тех пор, пока не будет достигнута высокая температура поверхности. Еще одним потенциально негативным аспектом серо-фосфорных противозадирных присадок является то, что они могут вызывать коррозию поверхностей машин, особенно при высоких температурах.

Этот тип присадок также может вызывать коррозию желтых металлов и не должен использоваться в компонентах, изготовленных из этих материалов, таких как червячные передачи.

Составные трансмиссионные смазки

Составная трансмиссионная смазка является третьим типом обычной смазки. Как правило, составная смазка смешивается с синтетической жирной кислотой (иногда называемой жиром) для повышения ее смазывающей способности и прочности пленки. Чаще всего эти редукторные смазки применяются в червячных передачах.

Из-за скользящего контакта и отрицательного воздействия противозадирных присадок компаундированные смазочные материалы, как правило, являются лучшим выбором для этих применений. Компаундированные масла также называют цилиндровыми маслами, потому что эти смазочные материалы изначально были разработаны для применения в паровых цилиндрах.

Выбор базового масла

Высококачественные минеральные базовые масла хорошо работают в большинстве областей применения. Фактически, минеральные базовые масла обычно имеют более высокие коэффициенты вязкости при давлении, чем обычные синтетические масла, что позволяет получить большую толщину пленки при заданной рабочей вязкости. Однако бывают ситуации, когда синтетические базовые масла предпочтительнее.

Многие синтетические базовые масла обладают более высокой присущей им устойчивостью к окислению и термическому разложению, что делает их предпочтительными для применений с высокими рабочими температурами и, в некоторых случаях, позволяет увеличить интервалы обслуживания. Кроме того, синтетические масла лучше работают в машинах, работающих при низких температурах окружающей среды, благодаря их высокому индексу вязкости и низкой температуре застывания.

Высокий индекс вязкости также делает синтетические продукты подходящими для более широкого диапазона температур окружающей среды, устраняя необходимость в сезонной замене масла. Некоторые синтетические материалы могут также обеспечивать большую смазывающую способность, что снижает трение в скользящих контактах.

Выбор смазочных материалов для промышленных зубчатых передач в большинстве случаев аналогичен. Не существует конкретного свойства или значения для создания хорошей спецификации. Чтобы определить наилучший выбор для данного применения, необходимо выбрать правильную вязкость, базовое масло и тип смазки, а также оценить соответствующие рабочие характеристики. Для получения дополнительной информации по этой теме см. ссылки, перечисленные ниже.

Подробнее о передовых методах смазки редукторов:

Как проверить коробку передач

Лучшие способы уменьшить утечку масла из коробки передач

Как промывать коробки передач и корпуса подшипников

Каталожные номера

1. Роберт Эррикелло. «Выбор масел с высоким коэффициентом вязкости по давлению — увеличение срока службы подшипников более чем в четыре раза». Смазка машин 9журнал 0118. Март 2004 г.

2. ANSI/AGMA 9005-E02 Смазка промышленных зубчатых передач .

3. Лоуренс Г. Людвиг-младший «Выбор смазки для закрытых зубчатых передач». Журнал смазки машин . Январь 2005 г.

ТРАНСМИССИОННЫЕ СМАЗКИ — СИНТЕТИЧЕСКОЕ ТРАНСМИССИОННОЕ МАСЛО | ДОБРО ПОЖАЛОВАТЬ

Наши высокоэффективные редукторные масла защищают от износа, продлевают срок службы и обеспечивают оптимальную работу редуктора.

Для повышения производительности многие коммерческие операции предполагают более частую и продолжительную работу коммерческого транспорта и оборудования с высокой нагрузкой. Возникающее в результате тепловое напряжение в коробках передач может создать проблемы для смазочного материала в области производительности, экономии топлива и долговечности. Смазочные материалы Castrol разработаны в соответствии с самыми высокими отраслевыми стандартами или превосходят их, поэтому они могут помочь вам преодолеть эти реальные проблемы.

Для чего используется трансмиссионная смазка?

Мы разработали наши редукторные масла с учетом следующих преимуществ:

• Термическая стабильность
• Защита от износа
• Совместимость с уплотнениями
• Гидролитическая стабильность
• Чистка деталей

Трансмиссионная смазка Alpha HC™ EP

Смазочные материалы Castrol Alpha HC EP были созданы с использованием тщательно подобранных синтетических компонентов для обеспечения превосходных характеристик в тех случаях, когда требуются редукторные масла AGMA (Американская ассоциация производителей зубчатых передач) с противозадирными присадками.

Трансмиссионная смазка Castrol Alpha HC™

Эта серия технически передовых химических присадок класса ISO идеально подходит для применений, требующих повышенного контроля окисления и термической стабильности, стабильных противоизносных характеристик и низкой склонности к нагарообразованию. Синтетические компоненты обеспечивают возможность увеличения интервалов замены масла и снижения затрат на техническое обслуживание.

Трансмиссионная смазка CASTROL ALPHASYN T™

Ассортимент Castrol Alphasyn T разработан для использования в большинстве типов закрытых зубчатых передач легкой и средней нагрузки, но не должен использоваться для тяжелых или ударно-нагруженных систем. . Эти продукты также подходят для подшипников и циркуляционных систем, работающих при высоких температурах, а также для различных применений, где смазочное масло используется при высоких температурах, например от гидравлических систем до больших медленно движущихся шестерен. Все продукты линейки Alphasyn T имеют очень низкую температуру застывания и отличные вязкостно-температурные характеристики, что позволяет использовать их как при низких, так и при высоких температурах.

Castrol AP Gear Lubricant™

В состав Castrol AP Gear Lubricant входят высококачественные базовые масла и присадки, которые обеспечивают превосходную несущую способность, противозадирные свойства, износостойкость, устойчивость к окислению, а также защиту от ржавчины, коррозии и антипенные свойства.

Трансмиссионная смазка Castrol Axle FD-1

Это полусинтетическая всесезонная жидкость для бортовых передач, разработанная для увеличения интервалов замены до 6000 часов* в бортовых передачах для бездорожья, где жидкости, указанные в спецификации FD-1, подходят для использовать. Castrol Axle FD-1 обеспечивает превосходную защиту от износа и исключительную стойкость к окислению, а также продлевает срок службы компонентов.

* с соответствующей программой анализа отработанного масла, такой как Castrol Labcheck

Castrol EP Gear Lubricant

Эти редукторные масла исключительного качества предназначены для тяжелых условий эксплуатации и обеспечивают превосходную защиту редукторов. Созданные на основе отобранных базовых масел в сочетании с чрезвычайно стабильным пакетом серо-фосфорных присадок, они являются идеальным выбором, когда рекомендуются редукторные масла AGMA EP.

Трансмиссионная смазка CASTROL SYNGEAR™ CD 50

Эта синтетическая трансмиссионная жидкость со специальной формулой предназначена для увеличенного интервала замены и эксплуатации в тяжелых условиях в механических трансмиссиях, работающих в тяжелых условиях, для которых требуется редукторная или трансмиссионная жидкость, не обладающая противозадирными свойствами.