Применение и использование различных масел для редукторов
Наиболее распространённым оборудованием на большинстве предприятий - это редукторы, которые применяются для увеличения крутящего момента и уменьшения частоты вращения.
В редукторах применяются различные виды зубчатых передач, которые отличаются как по исполнению, так и по нагрузке. Из всех видов редукторов отдельно выделяют червячные передачи, потому что в отличие от остальных типов зацепления они изготавливаются из разных видов металла. Червячное колесо часто изготавливается из бронзы (при больших размерах из чугуна), а червяк из стали. Они применяются, когда необходимо получить большие передаточные числа при ограниченном свободном пространстве. Для смазки применяют высоковязкие масла без противозадирных присадок.
Характерной особенностью масел для редукторов являются усиленные смазочные свойства в зоне контакта зацеплений – в условиях так называемой граничной смазки. Помимо усиленных трибологических характеристик (противоизносные, противозадирные и антифрикционные свойства) к редукторным маслам предъявляют повышенные требования по противокоррозионным, антиокислительным и антипенным свойствам. Если редуктор работает в условиях повышенного обводнения (частое явление в металлургии), тогда к редукторным маслам предъявляют дополнительные требования по деэмульгирующим свойствам.
Подбор масел для редукторов зависит от:
- температурные условия окружающей среды;
- класс вязкости;
- тип зацепления и металлы в области зацепления;
- эксплуатационный класс.
Класс вязкости:
На сегодняшний день есть общепринятые классы вязкости для редукторных масел: ISO VG 68 – 680 по международному стандарту ISO 3348. Дающая характеристика классу вязкости величина (68 – 680) показывает кинематическую вязкость при 40 oC. Единица измерения кинематической вязкости – м2/с по международной системе СИ, но на практике чаще применяют единицу измерения по системе СГС (предшественник системы СИ) – сантиСтокс (сСт) равную мм2/с. Допустимое отклонение значения вязкости от номинальной ± 10%. Для правильной подборки вязкости масла для редуктора нужно учитывать систему смазки, его конструктивные особенности и внешние условия. Надо учитывать при картерной смазке, что для редукторов имеющих износ шестерен можно повысить класс вязкости на 1 – 2 класса, в особенности если редуктор старый. Для редукторов, выпускаемых в Советском Союзе, рекомендовали применять индустриальные масла марок И-40А и И-50А (ISO VG 68 – 100), однако использование масел с повышенной вязкостью (ISO VG 150 и выше) позволяет продлить не только срок службы зубчатой передачи, но и значительно снизить шумовую нагрузку в помещении.
При выборе вязкости учитывают следующие конструктивные особенности:
- скорости вращения – чем выше скорость вращения, тем применяется более низкая вязкость масла. В редукторах высокоскоростных, зачастую, применяют масла с вязкостью ISO VG 68 – 150. Это вызвано скоростью проникновения масла в зону контакта зубьев. При низких скоростях вращения, для сохранения масляной пленки в пятне контакта, необходимо применять масла с более высокой степенью вязкостью ISO VG 220 – 680;
- нагрузка – величина нагрузке имеет прямое влияние на толщину масляной пленки в зоне контакта. Чем выше нагрузка, тем масла с более высокой вязкостью необходимо применять.
Тип привода редуктора оказывает существенное влияние на выбор вязкости масла. В том случае, если приводом редуктора является электродвигатель, то имеем практически равномерную распределенную нагрузку на шестерни. Если же в качестве привода выступает поршневой двигатель, то нагрузка на зубчатую передачу будет неравномерной. В этом случае для компенсации колебаний необходимо использовать масла с большей вязкостью.
Зачастую редукторы используются в неотапливаемых помещениях или на открытых пространствах, что вызывает необходимость применения масел с низкой вязкостью для облегчения запуска оборудования при низких температурах. Но это не является выходом из положения, т.к. низкая вязкость при выходе редуктора на рабочую температуру приводит к недостатку смазывания трущихся поверхностей. В этом случае необходимо применять масла специальные с низкой температурой потери текучести, с депрессорными присадками на синтетической основе.
Эксплуатационный класс:
Наиболее распространен на сегодняшний день международный стандарт DIN 51517:
Эксплуатационный класс |
Описание |
Свойства |
51517-1 (C) |
Минеральное масло без присадок |
Недорогой продукт, применяется в малонагруженных системах ISO VG 46 - 680 |
51517-2 (CL) |
Минеральное масло с антиокислительной и антикоррозионной присадками |
Масла с большим сроком службы, чем класс С, для систем не требующих противозадирных свойств ISO VG 46 - 680 |
51517-3 (CLP) |
Минеральное масло типа CL с дополнительной противозадирной присадкой |
Применяется в случаях где требуется более длительный срок смены и защиты от изнашивания ISO VG 46 - 680 |
Тип зацепления и металлы в области зацепления:
Основная сложность в подборе тип масла, которое применяется в системах смазки редукторов, зависит от типа привода и его исполнения:
Тип зацепления |
Металлы зацеплений |
Нагрузки |
DIN 51517 |
Цилиндрические передачи с параллельными валами |
сталь - сталь |
умеренные |
CL, CLP |
Конические передачи с перпендикулярными валами |
сталь - сталь |
средние |
CLP |
Червячные передачи |
сталь - бронза |
высокие |
CL повышенный класс вязкости |
В червячных передачах с металлами зацепления сталь – бронза (бронза – бронза) применение масел класса CLP (DIN 51517-3) может привести к преждевременному коррозионному износу. Это обусловлено наличием серосодержащих противозадирных присадок в маслах этой группы. Для червячных редукторов рекомендуется применять масла класса CL (DIN 51517-2) с повышенной вязкостью.