Какое масло заливается в редуктор

Конструкция промышленного редуктора включает трущиеся узлы – зубчатые передачи и подшипники. Для уменьшения силы трения, удаления продуктов износа металлических элементов кинематической пары, защиты от коррозии, охлаждения применяются смазочные материалы.

Редукторное масло это – минеральный, синтетический или полусинтетический состав, обеспечивающий:

• Снижение нагрева движущихся элементов при их взаимодействии.
• Уменьшение износа и продление срока службы зубчатых колес, валов, подшипников.
• Плавный ход, уменьшение потерь зубчатой передачи.

От правильного выбора редукторного масла зависит надежность и корректная работа привода. Более 30 % поломок редукторов связанны с применяемыми смазочными материалами. Причина этого – выбор неподходящей марки смазки без учета условий эксплуатации и особенностей конструкции и режимов работы конкретного редуктора.

Масла для современных передаточных механизмов должны:

• Препятствовать образованию задиров.
• Замедлять износ и усталостное выкрашивание зубьев.
• Защищать металлические узлы и детали от коррозии.
• Быть совместимым с материалами уплотнителя и внутренними лакокрасочными покрытиями.
• Обладать стойкостью к окислению.
• Иметь отвечающие особенностям механизма и условиям работы вязкостно-температурные параметры.
• Обеспечивать быстрое отделение воды при ее попадании, не образуя эмульсии.
• Быстро выделять нежелательные газовые примеси.
• Обладать антипенными свойствами.

Рассмотрим виды, основные характеристики и критерии выбора смазочных материалов промышленных механизмов для преобразования крутящего момента и скорости.

Какое масло используется в редукторах

В качестве смазки в промышленных редукторах применяют минеральные, полусинтетические и синтетические составы.

Первые производят из продуктов переработки нефти. Минеральные масла – самые распространенные смазочные материалы для промышленных редукторов. Их отличает приемлемые для большинства механизмов и условий эксплуатации параметры, низкая цена. К недостаткам относят ограниченный диапазон рабочих температур, относительно высокая склонность к окислению и образованию отложений.

Для улучшения характеристик в минеральную основу смазочных материалом добавляют синтетические присадки. Такие масла называют полусинтетическими. Добавки улучшают характеристики и удлиняют срок службы составов.

Синтетические масла представляют собой искусственно полученные углеводороды, смеси гликолей и смол, эфиры и т.д. Различают 3 большие группы смазочных материалов:

• Полиальфаолефины. Основа такой смазки – синтетические углеводороды. Материалы характеризует длительный срок службы, неизменность характеристик при низких и высоких температурах. Полиальфаолефиновые масла для редукторов совместимы с полимерами, композитами и красками. Некоторые сорта могут применяться в редукторах оборудования для пищевой, биологической, фармацевтической промышленности. Редукторные смазки такого типа можно регенерировать, смешивать с минеральными маслами.
• Полигликоли. Главная особенность таких смазок – отличные антифрикционные свойства. Масла подходят для червячных передач, которые характеризует значительное трение при перемещении зубчатого колеса по валу с винтовой резьбой. Материалы хорошо предохраняют зубчатые элементы от износа, особенно когда элементы кинематической пары изготовлены из металлов с различность твердостью, например «сталь – бронза». Смазки устойчивы к старению, могут использоваться при предельных для механизма температурах. Отдельные марки полигликолевых масел допущены к применению в передаточных механизмах оборудования и установок биотехнологической, пищевой отрасли и фармацевтики. Полигликолевые смазки нельзя смешивать с минеральными.
• Сложные эфиры. Соединения кислот и спиртов могут обладать разнообразными свойствами. Выпускают полиэфирные масла для механизмов, работающих при низких температурах, марки с высокой термической устойчивостью. Смешивание с минеральными маслами допускается. Антифрикционные свойства сложных эфиров сравнимы с параметрами полиальфаолефинов и полигликолей.

Главные направления совершенствования промышленных редукторов – увеличение передаваемой механической мощности, повышение крутящего момента на выходе при одновременном уменьшении размеров и массы механизмов. Это достигается разработкой новых конструкций и материалов, повышением точности обработки деталей передаточных звеньев, что увеличивает требования к свойствам смазочных материалов. Вследствие этого объемы применения синтетических масел в передаточных механизмах увеличивается.

Синтетические составы обладают следующими преимуществами:

• Увеличение промежутка времени между заменами смазочных материалов в 3-5 раз в сравнении с минеральными.
• Выше защита от износа.
• Более широкий интервал рабочих температур, как в большую, так и в меньшую сторону.

Редукторные масла такого типа обладают более высокой теплоемкостью, лучшими антифрикционными свойствами. Это позволяет экономить на системе охлаждения, снизить нагрев механизма и увеличить передаваемую мощность.

Какое масло заливать в редуктор определятся производителем при конструировании, с учетом данных опытной и промышленной эксплуатации.

Главные параметры масла для редукторов

От свойств и качества смазочных материалов зависит надежность редукторов в течение всего срока службы. Подбор масла в редуктор и его обоснование осуществляется еще на стадии конструирования. Рассмотрим важнейшие характеристики масла для промышленных передаточных механизмов.

Вязкостно-температурные характеристики

Температура редуктора зависит от типа зубчатых передач и условий эксплуатации, обычно ее значение составляет 20-1500 С. Нагрев шестеренок, подшипников, смазки в установившемся режиме – один из главных показателей эффективности механизма, это индикатор потерь при передаче мощности.

Температура смазочного материала также зависит от условий эксплуатации редуктора и нагрузки. Например, масло в редукторе при неполной нагрузке нагревается существенно меньше, чем при предельной. При выборе смазочного материала в процессе конструирования редуктора учитывают температуру:

• Зубчатых колес.
• Области зацепления.
• Подшипников.
• Масла в сборнике.

Вязкость редукторного масла влияет на способность образовывать защитную пленку, которая снижает трение в области зацепления, уменьшает образование задиров и износ зубчатых элементов. Чем выше вязкость, тем более толстую пленку образует и тем выше защитные свойства смазки.

Однако, слишком высокая вязкость способствует излишнему нагреву, из-за выделения тепла при сдавливании смазки между зубьями, особенно при высоких окружных скоростях.

Таким образом, излишне низкая вязкость приводит к увеличению трения и повышению износа, излишне высокая – способствует нагреву механизма.

Вязкость меняется при изменении температуры, зависимость отражает индекс вязкости. Чем он выше – тем меньше изменятся вязкость при колебаниях температуры. Наиболее высокий индекс вязкости у синтетических редукторных масел с присадками. Например, масло с низким индексом обычно используются в нормальных условиях эксплуатации, материалы с высоким индексом – в механизмах, работающих при отрицательных или экстремально высоких температурах.

Стойкость к старению

В процессе эксплуатации редукторов смазочные материалы подвергаются воздействию высоких температур, контактирует с металлами, атмосферным воздухом. Кроме того, в масло неизбежно попадает пыль, влага и продукты износа.

Под влиянием этих факторов химический состав и физические свойства смазки изменяются. При этом снижается способность сепарировать влагу и растворенные газы, стойкость к пенообразованию, повышается или уменьшается вязкость. Изменение химического состава также сопровождает появление в масле агрессивных к металлу кислот и осадка, негативно влияющих на механизмы.

Процесс изменения свойств и состава масла в процессе эксплуатации редуктора называют старением. Характеристика определяется по методикам ГОСТ ISO 6617-201, ASTM D 2893. Синтетические редукторные масла в аналогичных условиях эксплуатации стареют значительно медленнее, чем минеральные смазки. Такие материалы подойдут для редукторов, техническое обслуживание которых затруднено или трудоемко. Применение синтетических масел позволяет значительно удлинить промежутки между заменами смазочных материалов.

Защита от коррозии

При воздействии на сталь конденсированной атмосферной влаги на незащищенных поверхностях образуется ржавчина. Ее частицы попадают под зубья и в подшипники, увеличивают износ элементов передачи, кроме того наличие оксидов в масле способствуют его ускоренному старению.

Для повышения защитных свойств в редукторные масла добавляют вещества, образующие тончайшую изолирующую пленку, которая защищает металлические детали от негативных воздействий. При выборе смазки для механизмов с узлами из сплавов цветных металлов необходимо убедится, что материал совместим ними.

Совместимость с лакокрасочными материалами и полимерами.

Стальные и чугунные корпуса редукторов часто покрыты изнутри грунтовкой. Такие ЛКМ обычно устойчивы к минеральным маслам при температуре до 100-1200 С, однако при применении синтетических материалов или более высокой температуре покрытие может частично растворяться, на нем образуются вздутия, в конечном итоге краска отделяется от поверхности оборудования. Частички ЛКМ и растворенная грунтовка негативно влияют на смазку и узлы редуктора, возможны закупоривание отверстий для удаления воздуха и выход из строя фильтров системы циркуляции.

Перед выбором требуется убедиться в совместимости смазочного материала и внутреннего покрытия корпуса механизма.

Уплотнения редукторов выполнены из эластичных полимеров. Масла при рабочих температурах должны быть химически инертными к таким материалам, в противном случае эластомеры разрушаются. Это ведет к протечкам, попаданию крупных частиц в механизм и выходу редуктора из строя. Различают статическую и динамическую совместимость смазок с эластомерами. Материалы испытывают и определяют характеристики совместимости по методикам и нормам ISO 1817 и DIN 3761.

Стойкость к вспениванию

При вращении звеньев зубчатой передачи, погруженных в жидкие смазочные материалы, возникают турбулентные потоки, при этом масло захватывает воздух, который растворяется и способствует коррозии узлов редуктора и окислению смазки. Чтобы этого избежать, материалы должны максимально быстро сепарироваться от пузырьков газа. При этом образование обильной стойкой пены также исключено, так как это приводит к увеличению содержание в смазке растворенного воздуха, выбросу вспененного масла через отверстие для воздуха.

Снижение пенообразования достигается добавкой противопенных компонентов, однако в ряде случаев такие вещества уменьшают сепарацию воздуха. Вспенивание определяется по системе стандартов ISO 6247, ASTM D 892. Перед заливкой масла в редуктор, работающий на высоких скоростях, рекомендуется обратить особое внимание на стойкость смазки к образованию пены. Вспениванию также способствуют продукты износа, для редукторов, работающих под высокой нагрузкой, также рекомендуют марки с соответствующими характеристиками вспенивания.

Защита от износа

В процессе эксплуатации редукторов зубчатые элементы подвержены вырыванию контактных участков зубьев, сварившихся при непосредственном соприкосновении трущихся поверхностей. Особенно это касается механизмов, работающих при неравномерной и ударной нагрузке, сильной вибрации. Повышенный износ также характерен для червячных передач, которые отличает значительное трение скольжения.

Способности редукторных масел защищать от задиров и точечного выкашивания определяются по системам стандартов ISO 14635-1, DIN 51517-3, AGMA 9005/E02, FVA 54/7.

Смазочные материалы также защищают движущиеся части подшипников редуктора от износа и усталостного разрушения. Защита масла определяется по методикам DIN 51819-3.

Для повышения надежности редукторных механизмов рекомендуется выбрать масло, показатели защиты которого превышают рекомендованные производителям значения по DIN 51517-3 и AGMA.

Какое масло надо заливать в редуктор

При выборе смазки необходимо руководствоваться рекомендациями, указанными в паспорте механизмов. Лучший вариант – смазка той же марки, которая залита в редуктор на заводе. Если условия эксплуатации механизма изменились, требуется уточнить у производителя какое масло можно заливать в редуктор.

Если невозможно взять консультацию или установить марку смазочного материала, для правильного выбора требуется знать:

• Тип зубчатой передачи. Сила трения и скольжение у планетарных, цилиндрических, конических, червячных звеньев отличается. Кроме того, существует зависимость трения в области зацепления от формы и конфигурации зубьев, геометрических характеристик механизмов. Эти параметры учитывают при выборе типа и марки редукторного масла.
• Нагрузки. Редукторы могут работать с равномерной, неравномерной с умеренными ударами и перепадами, высокодинамичной со значительными перепадами и ударами нагрузкой. От этого параметра зависит требуемый коэффициент защиты от износа.
• Условия эксплуатации. От температуры окружающей среды зависит нагрев механизма и смазки. Характеристика вместе с остальными критериями определяет вязкостно-температурные параметры масла.
• Окружную скорость. От угловой частоты вращения зубчатых колес зависит стойкость к образованию пены, скорость сепарации воздуха, а также другие параметры.

Некоторые производители масел предлагают методики расчета параметров смазки по фактору нагрузка-скорость и коэффициенту использования, эти характеристики рассчитывают на основании выше перечисленных критериев.

Прежде чем залить масло в редуктор нужно убедиться в совместимости составов. В ряде случаев, кроме полного слива отработанной смази требуется тщательная промывка растворителями перед заливом нового масла. При совместимости составов допускается незначительное содержание старого смазочного материала.

Заключение

Итак, масло – необходимый расходный материал для промышленных редукторов. В процессе эксплуатации требуется следить за уровнем смазочного материала. Если в редукторе мало масла, будет избыточный нагрев механизма, ведущий к ускоренному износу и снижению рабочего ресурса. Смазка также подлежит периодической замене после наработки редуктором определенного количества часов.

Масло в редукторе обеспечивает:

• Защиту от износа подшипников и зубчатых передач.
• Отвод тепла от нагретых частей механизмов.
• Защиту от коррозии металлических деталей и узлов.

От того какое масло заливается в редуктор зависит безопасная и надежная работа редуктора, на протяжении всего срока эксплуатации.

Современные синтетические смазки позволяют уменьшить габариты, увеличить передаваемую механическую мощность, повысить КПД и срок службы редукторов.