Il lubrificante per trasmissioni ad ingranaggi, o olio per ingranaggi in breve, viene utilizzato principalmente per lubrificare vari dispositivi di trasmissione meccanica ad ingranaggi.
Come i lubrificanti per motori a combustione interna, gli oli per ingranaggi sono composti da oli base a base di olio minerale (o sintetico) e relativi additivi.
Gli oli per ingranaggi possono essere suddivisi in due categorie principali: oli per ingranaggi per autoveicoli e oli per ingranaggi industriali.
Introduzione all'olio per ingranaggi
L'olio per ingranaggi dei veicoli viene utilizzato principalmente nelle trasmissioni, negli ingranaggi dello sterzo e negli assali di trazione anteriore e posteriore di automobili e macchinari edili.
Riduttori, giunti cardanici, cuscinetti a rullini e altri componenti meccanici possono essere utilizzati anche in serbatoi, navi e altre applicazioni con carichi e condizioni operative corrispondenti.
L'olio per ingranaggi industriali viene utilizzato nei componenti della trasmissione degli ingranaggi in varie condizioni di carico, tra cui sistemi di ingranaggi aperti, semi-aperti e chiusi.
Dispositivo di trasmissione a vite senza fine.
I. Condizioni di lavoro e funzioni dell'olio per ingranaggi:
Gli ingranaggi nei vari meccanismi di trasmissione meccanica possono essere classificati in ingranaggi paralleli in base alle posizioni relative dei loro assi.
Trasmissioni ad albero cardanico, trasmissioni ad albero cardanico intersecante e trasmissioni ad albero cardanico sfalsato. Ogni tipo di trasmissione si distingue ulteriormente per la forma degli ingranaggi e dei denti.
Metodi di trasmissione, come la trasmissione ad alberi paralleli di ingranaggi cilindrici, ingranaggi elicoidali e ingranaggi a spina di pesce;
Le trasmissioni ad albero intersecante includono ingranaggi conici dritti, ingranaggi conici elicoidali e ingranaggi conici a spirale; le trasmissioni ad albero sfalsato includono ingranaggi conici iperbolici.
Ingranaggi, viti senza fine e viti a ricircolo di sfere.
1. Caratteristiche della trasmissione ad ingranaggi e condizioni di lavoro dell'olio per ingranaggi
(l) L'efficienza della trasmissione degli ingranaggi è elevata; l'efficienza di trasmissione di un tipico ingranaggio cilindrico può raggiungere 98%. Rispetto ai cuscinetti, gli ingranaggi...
La ruota ha un raggio di curvatura equivalente ridotto e scarse condizioni del cuneo d'olio.
(2) I denti della trasmissione ad ingranaggi sono in contatto lineare, quindi l'area di contatto è piccola e la pressione di contatto unitaria è elevata.
La pressione di contatto unitaria degli ingranaggi automobilistici comuni può raggiungere i 2000-3000 MPa, mentre quella degli ingranaggi ipoidi è ancora più elevata, raggiungendo...
3000-4000 MPa.
(3) La trasmissione degli ingranaggi non prevede solo il contatto lineare ma anche il contatto strisciante, in particolare negli ingranaggi ipoidi, dove c'è contatto tra i denti.
Ha una velocità di scorrimento relativamente elevata, in genere intorno agli 8 m/s. Ciò può causare [problemi] in condizioni di alta velocità e carico elevato.
Quando la pellicola d'olio si assottiglia o addirittura si rompe in alcune zone, l'attrito e l'usura aumentano e possono persino causare graffi e grippaggi.
(4) La temperatura di esercizio dell'olio per ingranaggi è generalmente inferiore a quella dell'olio per motori a combustione interna e varia in larga misura con la temperatura ambiente.
Tuttavia, la temperatura dell'olio del cambio nei veicoli generalmente non supera i 100 °C. Le auto moderne utilizzano ingranaggi ipoidi perché i loro alberi...
Un ampio offset lineare determinerà una velocità di scorrimento relativa molto elevata tra le superfici degli ingranaggi ad alte velocità del veicolo, facendo sì che la temperatura dell'olio raggiunga [un certo livello].
da 160°C a 180°C.
2. Il ruolo dell'olio per ingranaggi nella trasmissione degli ingranaggi
(1) Ridurre l'usura degli ingranaggi e delle altre parti mobili e prolungare la durata degli ingranaggi.
(2) Ridurre l'attrito e ridurre la perdita di potenza.
(3) Disperdere il calore e svolgere una certa funzione di raffreddamento.
(4) Prevenire la corrosione e la ruggine.
(5) Ridurre il rumore di funzionamento, le vibrazioni e l'impatto tra gli ingranaggi.
(6) Risciacquare via lo sporco, in particolare quello tra i denti, per ridurre l'usura.
II. Proprietà dell'olio per ingranaggi:
Poiché gli oli per ingranaggi vengono utilizzati per scopi diversi e in condizioni diverse, le loro caratteristiche prestazionali sono le seguenti:
Richiedere:
1. Buona untuosità e proprietà antiusura a pressione estrema
L'untuosità si riferisce alla capacità dell'olio per ingranaggi di far aderire efficacemente una pellicola lubrificante tra le superfici lubrificate in movimento, riducendo così...
Proprietà di basso attrito. L'antiusura si riferisce al film d'olio mantenuto tra le parti mobili, che impedisce efficacemente il contatto metallo su metallo.
L'aggiunta di sostanze attive polari all'olio per ingranaggi può migliorare la sua capacità di entrare in contatto diretto con le due fasi.
Questi agenti oleosi, attraverso l'adsorbimento alle loro estremità polari e sugli ossidi superficiali dei metalli, formano una sostanza oleosa saldamente legata.
L'estremità polare dell'agente oleoso può anche reagire con gli ossidi sulla superficie metallica per formare una pellicola lubrificante tipo sapone metallico, rinforzando gli ingranaggi.
L'effetto lubrificante dell'olio per ingranaggi impedisce il contatto diretto tra i denti degli ingranaggi, riduce l'attrito e quindi minimizza l'usura. Alcune trasmissioni ad ingranaggi...
Queste parti mobili spesso operano in condizioni di lubrificazione a pressione estrema, sopportando alta pressione, alta velocità di scorrimento e alta temperatura locale.
I requisiti sono molto elevati, il che rende necessaria l'aggiunta di additivi per pressioni estreme all'olio per ingranaggi. Gli additivi per pressioni estreme sono generalmente chimicamente attivi.
Composti oleosolubili di tipo zolfo-fosforo o zolfo-fosforo-cloro-zinco, questi additivi, in condizioni di alta temperatura e pressione estrema e sotto forma di metallo sulle superfici dei denti
I composti o complessi di cloro, zolfo e fosforo contenenti ferro formano una pellicola inorganica ad alto punto di fusione; questa pellicola ad alta pressione possiede…
Possiede un'estrema resistenza alla pressione e sopporta anche i carichi d'urto, prevenendo efficacemente i danni in condizioni di carico elevato.
Abrasione della superficie del dente e morso.
2. Buone caratteristiche viscosità-temperatura
La viscosità di vari oli lubrificanti diminuisce con l'aumentare della temperatura; minore è questa diminuzione, migliori sono le proprietà viscosità-temperatura.
Meglio ancora. Soprattutto perché gli oli per ingranaggi utilizzati nei macchinari per l'edilizia e l'automotive operano in un ampio intervallo di temperature, è auspicabile che gli oli per ingranaggi abbiano prestazioni elevate.
Minore è la variazione di viscosità con la temperatura, meglio è. Se l'olio per ingranaggi ha scarse caratteristiche di viscosità-temperatura, la sua viscosità sarà troppo elevata all'avviamento.
È difficile da avviare e la sua viscosità è troppo bassa quando funziona alla massima temperatura. Anche la viscosità dell'olio per ingranaggi è un fattore importante per la sua usabilità.
Un fattore chiave è che la viscosità influisce notevolmente sulla formazione del film d'olio. In generale, un olio per ingranaggi ad alta viscosità può prevenire efficacemente...
Ciò riduce i danni ai cuscinetti, il rumore meccanico e le perdite d'olio; l'olio a bassa viscosità migliora inoltre l'efficienza operativa meccanica.
Presenta vantaggi in termini di forte raffreddamento e pulizia, nonché di trasferimento dell'olio. Per ridurre il consumo di carburante, i paesi stranieri hanno promosso...
Riduzione della viscosità negli oli motore e negli oli per ingranaggi. Il vantaggio degli oli per ingranaggi a bassa viscosità è la minore resistenza all'agitazione dei denti degli ingranaggi e...
Presenta una buona fluidità a bassa temperatura, garantendo la lubrificazione anche in condizioni di bassa temperatura. Negli ultimi anni, sono stati prodotti anche alcuni prodotti a bassa viscosità a livello nazionale.
Gli oli per ingranaggi di alta qualità, per migliorare le prestazioni di lubrificazione, contengono additivi multifunzionali che aiutano a ridurre la perdita di potenza.
Questo è molto vantaggioso. Naturalmente, quando si utilizza questo sistema, la scatola del cambio deve essere adeguatamente sigillata per evitare fuoriuscite di olio.
Perdita.
3. Buona fluidità a bassa temperatura
L'olio per ingranaggi del veicolo è necessario per mantenere la fluidità necessaria anche a basse temperature. Se l'olio per ingranaggi si trova in condizioni di bassa temperatura...
Se la cera precipita sotto la superficie, la viscosità aumenta drasticamente, rendendo impossibile una lubrificazione efficace. Questo aumenta anche la coppia di spunto alle basse temperature, causando...
Aumento del consumo di carburante.
I test dimostrano che la viscosità apparente dell'olio per ingranaggi a bassa temperatura ha un impatto significativo sull'affidabilità della lubrificazione durante l'avviamento del veicolo.
Il suono è forte. Dopo che il veicolo inizia a muoversi, l'olio del cambio dell'assale posteriore (assale anteriore) viene spruzzato sulla parte superiore dell'alloggiamento dell'assale e poi scorre nell'assale anteriore della coppia conica di trasmissione.
Se questo periodo di tempo è troppo lungo, il cuscinetto potrebbe bruciarsi a causa della mancanza di lubrificazione. Pertanto, è necessario utilizzare l'olio per ingranaggi del veicolo a un certo livello.
La viscosità apparente a basse temperature non deve superare 1,5 x 100.000 mPa·s. Le specifiche per l'olio per ingranaggi dei veicoli indicano la viscosità apparente.
La temperatura alla quale la viscosità raggiunge 1,5 x 100.000 mPa·s determina la temperatura minima adatta per l'olio per ingranaggi ed è quindi fondamentale per la scelta.
Uno dei criteri più importanti per la scelta dell'olio per ingranaggi è assicurarsi che l'olio per ingranaggi possa resistere alle basse temperature invernali.
Per migliorare la fluidità a bassa temperatura dell'olio, è opportuno aggiungere degli abbassatori del punto di scorrimento.
4. Buona stabilità all'ossidazione termica
In condizioni operative difficili, l'olio per ingranaggi subisce un'ossidazione a una velocità influenzata dall'aria, dall'umidità e dalla catalisi dei metalli.
L'accelerazione provoca un aumento della viscosità, la formazione di sostanze insolubili e corrosive, nonché di gomme e asfalteni, con conseguente deterioramento delle proprietà e maggiore suscettibilità all'emulsione.
Questa ossidazione e formazione di schiuma riduce l'intervallo di cambio dell'olio. Per rallentare l'ossidazione dell'olio del cambio, generalmente vengono aggiunti all'olio composti fenolici.
Additivi antiossidanti di tipo amminico o di tipo solforato.
5. Eccellente resistenza alla ruggine e alla corrosione
La prevenzione della ruggine si riferisce alla protezione degli ingranaggi dalla ruggine, garantendone così le prestazioni e prolungandone la durata.
Durata. Durante il funzionamento, l'umidità presente nell'aria si condensa in acqua all'interno del cambio, pertanto gli ingranaggi necessitano...
L'olio dovrebbe avere buone proprietà antiruggine. Per migliorare le proprietà antiruggine dell'olio per ingranaggi, generalmente vengono aggiunti solfonati o sali di acidi grassi.
Additivi antiruggine, ecc. Gli oli per ingranaggi contenenti additivi per pressioni estreme dovrebbero essere evitati perché questi additivi contengono solfuri e lo zolfo ha un effetto dannoso sul rame.
Gli ingranaggi sono altamente sensibili alla corrosione; pertanto, è necessario aggiungere inibitori di corrosione agli oli per ingranaggi. Questi inibitori formano uno strato protettivo sulla superficie metallica.
Una pellicola protettiva impedisce alle sostanze corrosive di erodere il metallo.
6. Buone proprietà antischiuma
L'olio per ingranaggi deve avere buone proprietà antischiuma per garantire che possa resistere alle forti sollecitazioni degli ingranaggi in condizioni operative.
La schiuma prodotta durante la miscelazione è minima e scompare facilmente.