Классификация и ассортимент масел

ТРАНСМИССИОННЫЕ И ГИДРАВЛИЧЕСКИЕ МАСЛА.

Эксплуатационные требования к трансмиссионным маслам

К ав­то­мобильным тран­смис­си­он­ным мас­лам от­но­сят сма­зоч­ные ма­тери­алы, при­меня­емые для смаз­ки зуб­ча­тых ко­лес (шес­те­рен), ко­робок пе­редач, раз­да­точ­ных ко­робок, зад­них мос­тов, бор­то­вых пе­редач и ко­лес­ных ре­дук­то­ров, а так­же дру­гих аг­ре­гатов тран­смис­сии. В об­щем ба­лан­се сма­зоч­ных ма­тери­алов тран­смис­си­он­ные мас­ла сос­тавля­ют 5…8%.

В аг­ре­гатах тран­смис­сии при­меня­ют ци­лин­дри­чес­кие, спи­рально-ко­ничес­кие, ги­по­ид­ные и чер­вячные пе­реда­чи.

Ос­новное наз­на­чение тран­смис­си­он­ных ма­сел — сни­жение из­но­са тру­щих­ся зуб­ча­тых соп­ря­жений, уменьше­ние зат­рат энер­гии на пре­одо­ление тре­ния, от­вод теп­ло­ты от де­талей и пре­дох­ра­нение их от кор­ро­зии.

Тран­смис­си­он­ные мас­ла так­же сни­жа­ют действие удар­ных наг­ру­зок, уменьша­ют шум и виб­ра­цию зуб­ча­тых ко­лес, уп­лотня­ют за­зоры в сальни­ках и со­еди­нени­ях. В гид­ро­меха­ничес­ких пе­реда­чах (ГМП) они яв­ля­ют­ся ра­бочей сре­дой, пе­реда­ющей кру­тящий мо­мент от дви­гате­ля на ве­дущие аг­ре­гаты тран­смис­сии. Ус­ло­вия ра­боты ма­сел в этих аг­ре­гатах име­ют ряд осо­бен­ностей, и по­это­му они вы­деле­ны в от­дельную под­груп­пу.

Тран­смис­сии ав­то­моби­лей раз­ных ма­рок име­ют конс­трук­тивные осо­бен­ности, ко­торые сле­ду­ет учи­тывать при вы­боре мас­ла.

Тран­смис­си­он­ные мас­ла ра­бота­ют в спе­цифи­чес­ких ус­ло­ви­ях. Зубья ко­лес ра­бота­ют в ре­жиме вы­соких кон­так­тных дав­ле­ний и ско­рос­ти скольже­ния (2,5…3,0 м/с) в ши­роком ди­апа­зоне тем­пе­ратур (-60…150°С).

Ус­ло­вия ра­боты за­висят от ти­па пе­реда­чи. В зо­не кон­такта зубьев мас­ла под­верга­ют­ся действию вы­соких удельных наг­ру­зок — до 2000 МПа, а в ги­по­ид­ных пе­реда­чах — бо­лее 2500 МПа. По­это­му для пе­редач это­го ти­па при­меня­ют спе­ци­альные ги­по­ид­ные мас­ла с бо­лее вы­соки­ми предъяв­ля­емы­ми к ним тре­бова­ни­ями.

Ра­бочая тем­пе­рату­ра ма­сел в тран­смис­си­ях обыч­но рав­на 80…100°С. Од­на­ко в мес­тах кон­такта зуб­ча­тых за­цеп­ле­ний в ре­зульта­те крат­ковре­мен­но­го мес­тно­го наг­ре­ва тем­пе­рату­ра дос­ти­га­ет 250…300°С и вы­ше. В этих ус­ло­ви­ях наб­лю­да­ет­ся ин­тенсив­ное окис­ле­ние и тер­ми­чес­кое раз­ру­шение уг­ле­водо­родов мас­ла.

При тем­пе­рату­рах по­ряд­ка 200°С на пло­щад­ках фак­ти­чес­ко­го ка­сания теп­ло­вая энер­гия тре­ния мо­жет пре­вышать энер­гию свя­зи по­ляр­ных мо­лекул при­сад­ки с по­вер­хностью ме­тал­ла, что при­водит к раз­ру­шению гра­нич­ных пле­нок. В мик­ро­зонах мо­жет нас­ту­пить сва­рива­ние ме­тал­ла. Мо­мент нас­тупле­ния за­еда­ния за­висит от ве­личи­ны наг­рузки и чис­ла оча­гов сцеп­ле­ния (сва­рива­ния) тру­щих­ся по­вер­хнос­тей.

Сов­ре­мен­ные тран­смис­сии из­го­тов­ля­ют из ле­гиро­ван­ных ста­лей и ис­пользу­ют от­дельные де­тали (син­хро­низа­торы, брон­зо­вые втул­ки и т.д.) из цвет­ных ме­тал­лов. Пос­ледние весьма под­верже­ны кор­ро­зии, по­это­му к про­тиво­кор­ро­зи­он­ным свойствам мас­ла предъяв­ля­ют­ся осо­бые тре­бова­ния.

Тран­смис­си­он­ное мас­ло дол­жно обес­пе­чивать на­деж­ную смаз­ку не только са­мих зубьев, но и под­шипни­ков скольже­ния и ка­чения, ме­ханиз­мов пе­рек­лю­чения пе­редач и дру­гих де­талей тран­смис­сии.

Тре­бова­ния, предъяв­ля­емые к тран­смис­си­он­ным мас­лам, оп­ре­деля­ют­ся конс­трук­ци­ей, наз­на­чени­ем и ус­ло­ви­ями ра­боты тран­смис­сии. Об­щи­ми тре­бова­ни­ями яв­ля­ют­ся:

§ вы­сокая сма­зыва­ющая спо­соб­ность, не­об­хо­димая для обес­пе­чения про­тиво­из­носных и про­тиво­задир­ных свойств;

§ за­щита де­талей тран­смис­сии от всех ви­дов кор­ро­зии;

§ хо­рошая вяз­кос­тно-тем­пе­ратур­ная и низ­ко­тем­пе­ратур­ная ха­рак­те­рис­ти­ка — для обес­пе­чения лег­ко­го пус­ка при низ­ких тем­пе­рату­рах, быс­тро­го прог­ре­ва мас­ла и ре­жим­ной ра­боты аг­ре­гатов при на­деж­ной смаз­ке уз­лов тре­ния;

§ сни­жение до ми­ниму­ма по­терь энер­гии при пе­реда­че мощ­ности за счет вы­бора оп­ти­мально­го уров­ня вяз­кости;

§ хи­мичес­кая, тер­ми­чес­кая и фи­зичес­кая ста­бильность;

§ быть не ток­сичны­ми и не заг­рязнять ок­ру­жа­ющую сре­ду;

§ от­сутс­твие аб­ра­зив­ных ме­хани­чес­ких при­месей, во­ды и кор­ро­зи­он­но-ак­тивных со­еди­нений.

Кро­ме то­го, тран­смис­си­он­ные мас­ла не дол­жны раз­ру­шать ре­зино­вые уп­лотне­ния и об­ра­зовы­вать пе­ну.

Од­ним из важ­нейших по­каза­телей ка­чес­тва мас­ла яв­ля­ет­ся вяз­кость и ее из­ме­нение в за­виси­мос­ти от тем­пе­рату­ры. Для обес­пе­чения на­деж­ной ра­боты за­цеп­ле­ния ниж­ний до­пус­ти­мый пре­дел вяз­кости мас­ла при 100°С сос­тавля­ет 5 мм²/с при нор­ме уров­ня мас­ла в кар­те­ре ме­ханиз­ма.

Мак­си­мально до­пус­ти­мая вяз­кость мас­ла в тран­смис­сии оп­ре­деля­ет­ся ус­ло­ви­ем, ког­да под­вижная на­зем­ная тех­ни­ка (ав­то­мобиль) тро­га­ет­ся с мес­та без при­мене­ния средств по­дог­ре­ва. В за­виси­мос­ти от конс­трук­ции тран­смис­сии ди­нами­чес­кая вяз­кость мас­ла сос­тавля­ет 300…600 Па∙с. Труд­ности мо­гут воз­ни­кать, ес­ли ав­то­мобиль тро­га­ет­ся при тем­пе­рату­ре ок­ру­жа­юще­го воз­ду­ха -25…-30°С.

Вяз­кость мас­ла в зна­чительной сте­пени оп­ре­деля­ет сма­зыва­ющие свойства, ко­торые улуч­ша­ют­ся с ее рос­том. При низ­кой вяз­кости (4…6 мм²/с при 100°С) тран­смис­си­он­ные мас­ла без про­тиво­задир­ных и про­тиво­из­носных при­садок не об­ла­да­ют тре­бу­емым уров­нем сма­зыва­ющих свойств при наг­рузке 1,0…1,4 кН.

Для по­выше­ния КПД пе­реда­чи (эко­номич­ности ав­то­моби­ля) при ус­та­новив­шейся ра­боте и об­легче­ния на­чала ра­боты аг­ре­гатов тран­смис­сии в хо­лод­ное вре­мя не­об­хо­димы мас­ла с не­большой вяз­костью. При про­из­водс­тве ав­то­мобильных тран­смис­си­он­ных ма­сел в ма­ловяз­кие мас­ла для улуч­ше­ния экс­плу­ата­ци­он­ных свойств вво­дят при­сад­ки: ан­ти­окис­ли­тельные, деп­рессор­ные (по­нижа­ющие тем­пе­рату­ру зас­ты­вания мас­ла), вяз­кос­тные (по­выша­ющие вяз­кость мас­ла при вы­соких тем­пе­рату­рах) и про­тиво­пен­ные.

Про­тиво­из­носные и про­тиво­задир­ные свойства яв­ля­ют­ся ос­новны­ми ха­рак­те­рис­ти­ками мас­ла, обес­пе­чива­ющи­ми дол­го­веч­ность и бе­зот­казность при ра­боте аг­ре­гатов тран­смис­сии. Для улуч­ше­ния про­тиво­из­носных и про­тиво­задир­ных свойств в мас­ла вво­дят при­сад­ки, со­дер­жа­щие се­ру, фос­фор, хлор, цинк и дру­гие эле­мен­ты. При­сад­ки об­ра­зу­ют на по­вер­хнос­тях тре­ния плен­ки, за­щища­ющие ме­талл от из­но­са.

Про­тиво­задир­ные и про­тиво­из­носные свойства тран­смис­си­он­ных ма­сел оце­нива­ют на ЧШМ по пре­дельной наг­рузке, при ко­торой про­ис­хо­дит сва­рива­ние, и ди­амет­ру пят­на из­но­са на ниж­них ша­риках (табл. 1).

Таблица 1 - Свойства трансмиссионных масел (ГОСТ 9490—75)

Ус­ло­вия экс­плу­ата­ции (тем­пе­рату­ра ок­ру­жа­юще­го воз­ду­ха, наг­рузка) су­щес­твен­но вли­яют на ин­тенсив­ность из­на­шива­ния зуб­ча­тых ко­лес. При по­ниже­нии тем­пе­рату­ры из­нос зна­чительно ус­ко­ря­ет­ся. Ста­били­зация ско­рос­ти из­на­шива­ния нас­ту­па­ет при тем­пе­рату­ре ок­ру­жа­юще­го воз­ду­ха 30…40°С, а тран­смис­си­он­но­го мас­ла — при тем­пе­рату­ре 70…80°С.

Вы­сокие удельные наг­рузки, как пра­вило, при­водят к то­му, что при на­чале ра­боты (пус­ке), да­же при ус­та­новив­шейся тем­пе­рату­ре, наб­лю­да­ет­ся гра­нич­ное, а не жид­кос­тное тре­ние, что мо­жет выз­вать за­дир и вык­ра­шива­ние зуб­ча­тых ко­лес, об­ра­зова­ние вы­бо­ин и ско­лов на зубьях. Для обес­пе­чения быс­тро­го на­чала ра­боты тран­смис­сии зи­мой не­об­хо­димы не­большая вяз­кость и низ­кая тем­пе­рату­ра зас­ты­вания мас­ла.