Автомобильные эксплуатационные материалы. Джерихов В.Б. - 61 стр.

UptoLike

Составители: 

118 119
4.2.1. Зубчатые передачи и требования к качеству масел,
обеспечивающих их надежную работу
Зубчатые передачи отличаются большим разнообразием конструк-
ций, от которых, как и от условий работы, зависят износ и энергетичес-
кие потери на трение. Это вызывает и особый подход к их смазыванию.
Виды зубчатых передач механических трансмиссий очень разнообраз-
ные. Это могут
быть цилиндрические, конусные, конусно-спиральные,
гипоидные, червячные и другие. Каждая из этих передач характеризует-
ся различными условиями работы, трения и смазывания.
В зависимости от конструкций шестерен зубья могут соприкасать-
ся небольшой площадью, линией или точкой. Профиль зубьев сконстру-
ирован так, что при движении зубья перемещаются путем качения, а не
скольжения. Это
позволяет уменьшить трение и износ. В цилиндричес-
ких передачах наибольшее трение скольжения проявляется у основания
и вершины зубьев. Скорость скольжения в цилиндрических и коничес-
ких передачах составляет от 1,5 до 12 м/с, а контактные давления от 500
до 2000 МПа. Наиболее трудными условиями работы отличаются гипо-
идные и червячные передачи, в которых одновременно проявляются
вы-
сокие скорости сдвига, составляющие от 15 до 25 м/с соответственно,
и контактные давления выше 3000 МПа.
Конкретные агрегаты трансмиссий имеют конструкцию, которая
определяется характером работы и величиной передаваемого крутящего
момента.
Коробки переключения передач, редукторы, раздаточные и другие
распределительные передачи обычно состоят из цилиндрических шес-
терен с прямыми и косыми зубьями, а главные передачи
имеют шестер-
ни гипоидной конструкции. Поэтому в зависимости от условий работы
трущихся пар узлы и механизмы в агрегатах механической трансмиссии
автомобилей можно разделить на две группы, в которых:
скорость скольжения сравнительно невысокая, до 12 м/с, а на-
грузка распределена относительно равномерно и не превышает 2100 МПа
это механизмы коробки передач, раздаточных коробок и других редукторов;
скорость скольжения достаточно высокая, больше 15 м/с, а на-
грузки более 2100 МПаэто главная гипоидная передача и механизм
рулевого управления.
В связи с такими условиями работы механизмов выпускаются два
основных класса трансмиссионных масел, отличающихся друг от друга
смазочной способностью и другими эксплуатационными свойствами. Эти
классы масел условно называются «маслами для коробок передач» (класс
по API GL-4) и «маслами для гипоидных передач» (класс по API GL-5).
Эксплуатационные требования, которые предъявляются к трансмис-
сионным маслам, могут быть довольно противоречивыми. Масла долж-
ны, с одной стороны, сохранять высокую вязкость при рабочих темпера-
турах, чтобы не разрушалась пленка, и нормально уплотнялись зазоры,
а с другойне становиться слишком вязкими при низких температурах
окружающей среды, чтобы в начале работы механизма холодное масло
в агрегате не препятствовало бы свободному вращению шестерен.
Кроме этого, трансмиссионные масла должны обладать наиболее
важными и определяющими функциями, которыми являются противо-
износные и антифрикционные свойства масел. Поэтому для обеспече-
ния нормальной работы передач масла составляются из базовых масел
с повышенными смазочными и
вязкостными качествами, с добавлением
к ним подобранного комплекта присадок.
Для снижения износа высоконагруженных механических передач
применяются более вязкие масла с эффективными противоизносными
и противозадирными присадками, которые в иностранной литературе на-
зываются EP присадками. В зоне высокого нагрева они выделяют актив-
ные элементыхлор, серу, фтор. Эти элементы на трущихся поверхнос-
тях реагируют с
металлом и образуют защитную пленку, но при этом они
способны вызывать коррозию на деталях из медных сплавов, т. е. на син-
хронизаторах и внутренних поверхностях вкладышей подшипников
скольжения. Кроме этого, эти активные элементы оказывают вредное
влияние на фрикционные свойства трущихся поверхностей.
Поэтому масла с активными присадками не всегда могут быть при-
менены
для передач с деталями из цветных металлов или имеющих фрик-
ционные элементы. Такие детали могут находиться в механической ко-
робке передач с синхронизаторами или в самоблокирующемся диффе-
ренциале повышенного трения (LS дифференциал) и в других агрегатах.
Эти обстоятельства вынуждают создавать либо специализированные
масла, либо для повышения универсальности применять особые, более
дорогие, присадки и
синтетические базовые масла.
Универсальные трансмиссионные масла содержат активные при-
садки, которые одновременно способны образовывать хемосорбционную
пленку и являются малоагрессивными в отношении цветных металлов.