Jaké je nejlepší mazivo pro šnekové převody?

Dnes se podíváme na tak běžný typ mechanismu, jako je šnekové soukolí, a také na maziva pro něj. Je zřejmé, že tato převodovka je založena na šnekovém převodu, jehož vlastnosti určují klíčové vlastnosti maziv pro ni.

Šneková převodovka je navržena jako každá převodovka k převodu rychlosti otáčení a točivého momentu hnacího hřídele tak, aby odpovídala charakteristikám poháněné jednotky nebo stroje.

Šnekové kolo je tedy ozubené kolo s osami protínajícími se v pravém úhlu, tvořené šroubem, nazývaným šnek, a šnekovým kolem, což je typ spirálového čelního ozubeného kola. Šnek je vlastně také ozubené kolo, ale upravené kvůli velkému úhlu sklonu zubu k tělu připomínajícímu šroub.

Obrázek 1 ukazuje pár šnekového kola a obrázek 2 ukazuje typický motor s převodovkou používaný v pohonech široké škály mechanických zařízení.

Obr.1 Červový pár

Obr.2 Motor se šnekovou převodovkou

Uveďme provozní vlastnosti šnekového převodu, které určují požadavky na maziva:

1. zvýšené tření a ztráty třením,
2. vysoké kluzné rychlosti v záběru,
3. zvýšené opotřebení,
4. šikanovat nebezpečí,
5. zvýšené vytápění,
6. nízké otáčky kol,
7. použití slitin bronzu.

Mazivo pro tyto podmínky musí mít následující vlastnosti:

1. proti opotřebení a oděru,
2. minimální hydraulické tření,
3. zajišťují odvod a odvod tepla,
4. vytvořit stabilní mazací film na třecích plochách,
5. zajistit odstranění opotřebovaných produktů z pracovního prostoru,
6. nezpůsobují korozi slitin bronzu.

Z toho všeho vyplývá, že maziva pro šnekové převodovky mohou být buď kapalná, nebo plastová. U šnekových převodovek s konstantním provozním režimem se zpravidla používají kapalná maziva – převodové oleje. Maziva jsou preferována, když převodovka pracuje v přerušovaném nebo krátkodobém režimu.

Výhodou mazání převodovek oleji je odvod tepla a odvod produktů opotřebení z pracovního prostoru, což je důležité při provozu v režimu konstantního přenosu výkonu. Krátkodobý (přerušovaný) režim provozu převodovky předurčuje použití tuků, které zjednodušují obsluhu a údržbu převodovek a také řeší problém s úniky maziva.

Podívejme se blíže na tuky pro šnekové převodovky.

Způsob mazání převodovky ponořením šneku (kola) do maziva nebo jednorázové mazání určuje konzistenci maziva. Je zřejmé, že metoda ponorného mazání zahrnuje použití polotekutých maziv s konzistencí 00-000 podle NLGI. Jednorázové mazání na druhé straně vyžaduje, aby mazivo mělo vyšší konzistenci NLGI 0 až 2. V tomto případě jsou důležité dobré adhezivní vlastnosti zajišťující stabilní mazací film a odolnost vůči vytlačování maziva.

K překonání zvýšených ztrát třením charakteristických pro šneková kola se tradičně používají syntetické oleje a maziva. Ale jak víte, syntetika se liší od syntetiky. Co je vhodné pro čelní převodovku, nemusí být vhodné pro šnekovou převodovku. Osvědčené polyalfaolefinové (PAO) syntetické oleje tedy odmítají mazat ozubená kola s vysokým třením – šneková kola. Tato okolnost je způsobena jejich špatným smáčením kovových a zejména bronzových povrchů a také relativně nízkými tribologickými vlastnostmi. Žádné technologické triky spojené s použitím speciálních aditiv neučinily PAO vhodným pro šnekové převodovky. To však platí pouze pro vysoce výkonné převodovky se šnekovými koly s bronzovými věncovými koly.

Optimálním řešením výše popsaného problému je použití maziv na bázi polyalkylenglykolových (PAG) základových olejů. Vynikající mazací a viskozitně-teplotní vlastnosti, kompatibilita se všemi kovy a slitinami, stejně jako vysoké antioxidační vlastnosti umožňují použití olejů a maziv PAG jako maziv s životností.

S polyalkylenglykoly však není vše tak ideální. Hlavní nevýhodou maziv PAG je jejich nekompatibilita s jinými mazivy. Pro přechod na nové mazivo je nutné kompletní vyčištění a propláchnutí převodovky od předchozího maziva na PAG. Tato operace často komplikuje údržbu převodového zařízení, ale umožňuje jednou provždy přejít na rozšířenější a levnější mazivo. Rozhodnutí o převodu zůstává na mechanikovi.

Nové slovo na trhu s mazivy je mazivo zahuštěné komplexem sulfonátu vápenatého. Díky vlastnostem zahušťovadla, unikátní kombinaci tribologických a vysokoteplotních vlastností, jakož i voděodolnosti a nízkým ztrátám třením, charakterizuje tato maziva jako nejlepší pro převodovky s polotekutým mazáním.

Zde je příklad moderního maziva na bázi kalciumsulfonátového komplexu od ruské společnosti ARGO. Produkt se nazývá .

Komplex sulfonátu vápenatého

Rozsah provozních teplot, ºС

MAZÁNÍ OZUBENÝCH A ŠNEKOVÝCH PŘEVODŮ

K přenosu sil, jakož i ke snížení nebo zvýšení otáček z motoru na stroj se používají mezilehlé mechanismy, které se podle typu převodu nazývají ozubené, šnekové, řetězové, třecí atd. Všechny přenášejí rotaci z jednoho hřídele, nazývaného hnací hřídel, do druhého – k následovníku. U všech převodů zapadají zuby jednoho kola do mezer mezi zuby druhého kola, spárovaného s prvním. Šnekové kolo je v podstatě matice, která částečně uzavírá závity šneku, které zapadají do prostorů mezi zuby šnekového kola. Číslo, které vznikne vydělením průměru hnaného kola průměrem náhonu, neboli poměr počtu otáček hnacího hřídele k počtu otáček hnaného hřídele se nazývá převodový poměr.
Když se hřídele otáčejí, každý zub ozubeného kola nebo závit šneku se setká s různými zuby ozubeného kola, kolikrát se rovná převodovému poměru dvojice, takže ozubení a zuby šneku se opotřebují rychleji než zuby protilehlých kol. Boční plochy zubů mají zakřivený evolventní profil a při provozu ozubených kol se tyto profily převalují přes sebe. Ty oblasti evolventních ploch, se kterými jsou zuby aktuálně ve vzájemném kontaktu, se nazývají kontaktní plochy. Když se zuby odvalují, jejich kontaktní plochy neustále mění svou velikost a pracují současně pro valivé tření a kluzné tření za podmínek mezního nebo v nejlepším případě polotekutého tření. Povaha kluzného tření v ozubených kolech nebyla dosud dostatečně prozkoumána, ale jedna věc je jasná: zákony tohoto tření jsou odlišné od zákonů kluzného tření v ložiskách a plochých plochách.
Vliv maziva na chod ozubených kol a šnekových převodů a výběr maziva do značné míry závisí na tom, jak spolehlivě jsou chráněny před vlivy prostředí. Proto se v poslední době snaží nedělat otevřené převody; zpravidla jsou uzavřeny ve svařovaných nebo litých pouzdrech (obr. 79). Skříň např. převodovky zároveň slouží jako zásobník oleje, do kterého je největší kolo 1 (obr. 79) ponořeno maximálně do výše 2-3 zubů a při vysokém počtu otáček – do výška zubu. Ozubené kolo, které je v záběru s tímto kolem, je mazáno olejem na jeho zubech.

Obr. 80. Ponorné mazání páru kuželových kol.

U převodovek s velkým počtem stupňů bývá v lázni ponořeno pouze jedno kolo, zbylá kola jsou mazána rozstřikováním oleje, jehož částice v ní smícháním se vzduchem uvnitř skříně tvoří olejovou mlhu. Při tomto nástřiku padá olej na zuby všech kol a navíc stéká speciálními drážkami na stěnách skříně a maže ložiska převodovky. Pro zajištění spolehlivého mazání všech ozubených kol je použito pomocné ozubené kolo 2, které zabírá s kolem 3 a otáčí se na ose upevněné ve stěně skříně. Aby se zabránilo vymrštění oleje z povrchu zubů odstředivou silou, mělo by se používat rozstřikovací mazání při obvodové rychlosti převodu až 15 m/s. Kuželová kola (obr. 80) musí být ponořena v olejové lázni, dokud zub není po celé šířce pokryt olejem.

Obr. 79. Mazání ozubených kol převodovky ponořením kola a pomocného ozubeného kola do olejové lázně.

Valivá ložiska instalovaná v převodovkách jsou obvykle mazána stejným typem oleje jako převodovka. V tomto případě jsou ponechány otevřené uvnitř vany pro volný přístup k rozstřiku oleje. Pro mazání ložisek při spouštění převodovky je k dispozici speciální „prah“, který drží určité množství oleje na úrovni středu spodní kuličky (obr. 81, a). U rychloběžných převodovek lze očekávat velký tok rozstřiku oleje a nebezpečí zatopení ložisek, proto jsou od olejové lázně oplocené olejovým reflektorovým kroužkem nasazeným na hřídeli a rotujícím s ním (obr. 81,6 ).
K mazání valivých ložisek v pomaloběžných převodovkách, které pracují přerušovaně, se používá mazivo, přičemž komora ložiska (obr. 81, c) je na straně převodu chráněna kroužkem pro zadržování oleje. Kroužek s vnějšími prstencovými drážkami (labyrintové těsnění) by měl vyčnívat za vnitřní stěnu pouzdra přibližně o 1 mm, aby chránil pouzdro ložiska před vniknutím oleje.

Obr. 81. Mazání valivých ložisek instalovaných v převodovkách:
1 – příruba; 2 — plstěný prsten; 3 – ocelový kroužek lisující plsť; 4 — olejový reflexní kroužek; 5—komora pro olej vycházející z lázně; 6 – drážka pro odvod oleje; 7—kroužkové drážky pro těsnění; 8 — bariérový kroužek; 9 — otvor pro zavedení masti; 10 – komora pro plnění tukem.

Hladina oleje v lázni musí být taková, aby při ponoření kol nestoupaly sedimenty ze dna skříně; jeho kapacita závisí na přenášeném výkonu a je stanovena rychlostí 0,25–0,5 A maziva na 1 litr. S. Pro odvětrávání skříně převodovky je na víku převodovky instalováno víko (průduch), kterým volně uniká ohřátý vzduch a plyny a rozstřiky oleje jsou zadržovány vnitřními přepážkami (obr. 82). Hladinu oleje v převodovce je nutné kontrolovat pomocí olejoměru minimálně jednou týdně a čerstvý olej doplnit po 5-15 dnech v závislosti na těsnění a provozních podmínkách. Je třeba mít na paměti, že nalití oleje do lázně většího množství, než je potřeba, způsobí její zahřívání a pěnění při chodu ozubených kol, a tím i snížení mazacích vlastností. V převodovkách a převodovkách, které mají hermetické těsnění, se olej během provozu nepřidává. Pro správné mazání je nutné pravidelně měnit olej v převodovce minimálně po jednom, třech, šesti měsících v závislosti na provozních podmínkách jednotky (vlhkost, prašnost, (teplota, směna: 1, 2 nebo 3 směny za den) a kapacita vany V malých vanách se musí olej měnit častěji Konkrétní lhůty pro výměnu oleje jsou uvedeny v technických listech stroje.

Obr. 82. Větrací digestoř.

Dalším způsobem mazání ozubených kol je dodávání oleje z čerpadla pod nuceným tlakem; použitý olej stéká na dno skříně a je z ní odváděn speciálním 5 Olejovým potrubím (obr. 83). U této metody, nazývané záplavové mazání, je velmi důležité místo aplikace paprsku oleje, který by měl dopadat na zuby ze strany záběru. : V případech, kdy ozubená kola pracují střídavě v obou směrech otáčení (zpátečka), musí být olej 1 přiváděn z obou stran, jak je znázorněno přerušovanou čarou na Obr. 83. Na OBR. Na obrázku 83 je znázorněn přívod oleje tryskou 1, připevněnou k výstupnímu olejovému potrubí 2, do kterého vodorovným potrubím 3 vstupuje olej čerpaný čerpadlem. V poslední době se pro široká kola používají postřikovače, sestávající ze sady trysek namontované ve speciálním rozdělovači, což je trubka s uzavřenými ^ konci. V místech připojení trysek jsou do trubky přivařeny trysky s vnitřními trubkovými kuželovými závity následujících velikostí: 1/4″; 3/8″; 1/g”; 3/ Výběr oleje pro mazání přiložených převodů

U otevřených ozubených kol se zuby ozubených kol promazávají přímo ručně nebo pomocí konvenčních maznic (obr. 84). K ručnímu mazání se používá mazací tuk, který by měl dobře přilnout ke kovu a při otáčení se od něj neoddělovat a také se nesrolovat do hrudek. Spotřeba masti a oleje pro zcela otevřená a uzavřená ozubená kola s lehkými pouzdry se stanoví 0,5 g na 1 cm průměru ozubeného kola o šířce 50 mm. Režim mazání při použití mastí je 1x za 5 dní, u olejů 1x za směnu. Činnost šnekového soukolí je doprovázena pouze kluzným třením v místech styku závitů šneku a zubů ozubeného kola. Kontaktní plochy konvenčního šnekového převodu jsou velmi malé, takže neexistují žádné podmínky pro vytvoření úplného kapalinového mazání v obecném případě je dosaženo mezního mazání. Šnekové převodovky jsou obvykle mazány olejem. Výběr typu oleje v závislosti na jeho viskozitě lze provést přibližně podle tabulky. 20.

Tabulka 20
Výběr olejů v závislosti na provozním režimu a počtu otáček šnekového páru