Что нужно знать при выборе трансмиссионного масла
Как узнать, какой смазочный материал для трансмиссии 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 лучший смазочный материал 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 трансмиссионного масла для зубчатой передачи
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 9005-E02.
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 вязкость-температура для интерполяции соответствующего класса вязкости по ISO .
фигура 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 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) трансмиссионные 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.
Серо-фосфорные присадки 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.
[caption id="" align="alignnone" width="742"]
Диалкилдитиофосфат цинка (ZDDP) является наиболее часто используемой противоизносной присадкой в моторных маслах. Он содержит как компоненты цинка, так и фосфора, которые работают вместе, чтобы обеспечить защиту от износа и минимизировать последствия разрыва масляной пленки.[/caption]
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.
Комбинированные трансмиссионные смазки
Составная - комбинированная трансмиссионная смазка является третьим типом обычной смазки.
Как правило, составная - комбинированная 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 для изготовления трансмиссионных масел.
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.
Источник - Industrial oils