ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Необходимые свойства редукторных и трансмиссионных масел из "Редукторные и трансмиссионные масла" Эффективность применения высоковязких масел для снижения износа (подтверждена на -практике. Так, Джонсон 35] установил, что в случае применения масла SAE 140 наблюдается меньш ий износ, чем при использовании масла SAE 90. [c.28] Несущая способность масла, а следовательно, и его способность уменьшать или предупреждать износ зависят также и от типа пленки, образующейся на поверхностях трения. Для такой смазки используют редукторные масла двух типов — химически инертные и химически активные. Некоторые компаундированные масла являются промежуточными между маслами этих двух типов. Ниже рассматривается действие смазывающих пленок, образуемых маслами различных типов. [c.28] Форстер [27] развивает дальще эту идею и приходит к заключению, что фактор времени имеет важное значение в явлении релаксации, при котором компоненты масла действуют как пружина и буфер. Он пищет Масло обладает вязкостными или упругими свойствами в зависимости от величины релаксации в данный момент . Далее Форстер считает, что если время, 1В течение которого смазочный материал подвергается действию максимальной нагрузки, равно или меньще критического времени релаксации, то масло обладает скорее упругими, нежели вязкостными свойствами, и образуемая им смазывающая пленка не выдавливается, предупреждая тем самым непосредственный контакт металла с металлом. Такое масло обладает повышенной несущей способностью. [c.29] Все сказанное выше может объяснить, почему в некоторых случаях расчетные нагрузки, выдерживаемые пленкой смазочного масла, находящейся между трущимися поверхностями зубьев шестерен, значительно ниже фактических нагрузок, встречаемых в практике эксплуатации зубчатых передач. [c.29] Хотя известно, что толстый смазочный слой защищает от адгезионного износа, даже при гидродинамическом режиме смазки некоторое количество частиц отрывается от вершин неровностей на поверхности зубьев шестерен. Это явление особенно характерно для процесса приработки. Адгезионный износ можно уменьшить, в частности, при эксплуатации червячных передач, применяя масла с присадками. Для этого к нефтяной основе добавляют соединения, обеспечивающие сохранение пленки Б условиях граничной смазки. Эти соединения повыщают маслянистость смазочного масла и связывают его с поверхностью металла, обеспечивая сопротивление трущихся поверхностей истиранию. Подобные полярные вещества адсорбируются на металлической поверхности и тем самым способствуют снижению износа, так как образуется и сохраняется более устойчивая пленка, чем при использовании масла без присадки. Уиттл [51], изучая смазку червячных передач автобусов, установил, что с добавлением в условиях малых или умеренных нагрузок нейтрализованного животного жира температура масла не повышается. Но в условиях испытания двух маловязких м сел без присадок при повышенных крутящих моментах возникали исключительно высокие температуры. При добавлении 7,5% нейтрализованного животного жира рабочая температура снижалась на 15%, что указывает на уменьшение трения и износа. [c.31] Подобные смеси масел и полярных соединений представляют собой химически активные смазочные материалы, но они не относятся к категории противозадирных редукторных масел. Компаундированные масла различаются по своему действию в зависимости от природы применяемых присадок и конструкционных материало(в, из которых изготовлены зубчатые передачи. Жирные кислоты, содержащиеся в присадках, могут вступать в реакцию с металлом, образуя мыла, молекулы которых ориентируются перпендикулярно к металлической поверхности, способствуя таким образом образованию смазочной пленки. [c.31] В литературе [18] упоминается, что в червячных парах, один элемент которых изготовлен из бронзы, при низких рабочих скоростях и применении смазочных масел с присадками отмечается более низкий коэффициент трения, чем при использовании масел без присадок. Предполагают, что в условиях высоких давлений и температур, характерных для работы зубчатой передачи, на бронзовых зубьях образуется неустойчивая пленка олеата меди. [c.31] Эта пленка дает такой же эффект, что и пленка, образованная маслом с противозадирными присадками на поверхности стальных шестерен. [c.31] Соединения, уступающие даже мягким противозадирным присадкам по величине давления, которое они выдерживают, известны как противоизносные присадки. Это название не совсем точно, так как действие этих соединений сводится к химической полировке и сглаживанию неровностей на рабочих поверхностях. Эффект такого действия называют полезной формой коррозионного износа. В результате состояние сопряженных контактирующих поверхностей улучшается, удельная нагрузка становится ниже критической и имеет место сильный адгезионный износ. [c.32] Примером противоизносных присадок могут служить фосфорные соединения, в частности, трикрезилфосфат. Эти присадки обычно вступают в реакцию с металлическими поверхностями с образованием фосфидов металла. Фосфиды поддаются сдвигу легче, чем исходный металл, и поэтому удаляются из зоны трения под действием давления. Было даже высказано предположение, что фосфидная пленка образует вместе с нижележащим слоем металла легкоплавкий эвтектический сплав. Этот сплав удаляется затем при скольжении зубьев, оставляя гладкую поверхность и обеспечивая условия для гидродинамической смазки. [c.32] При первом режиме граничной смазки необходимо применять редукторные масла с противоизносной или в крайнем случае с мягкой противозадирной присадкой для снижения адгезионного износа. [c.33] При втором режиме граничной смазки в масло нужно добавлять противозадирные присадки. Для повышения химической активности большинства противозадирных присадок необходима высокая температура. Согласно Блоку [6], эти присадки следовало бы называть яе противозадирными, а проти-вотемпературными присадками, но выражение противозадир-ная присадка уже прочно вошло в терминологию и широко используется в литературе. [c.33] При контакте зубьев шестерен происходит следующее когда давление и скорость скольжения между двумя зубьями достигают достаточно большой величины, имеет место температурная вспышка. Она возникает только в точке контакта или в непосредственной близости от нее, т. е. на вершинах поверхностных неровностей. При этом может развиваться температура, превышающая температуру плавления металла. Точно измерить эту мгновенную температуру трудно, так как она распространяется в очень тонком поверхностном слое, а основная масса металла остается сравнительно холодной. Однако удалось зафиксировать значение мгновенной температуры, равное 260 °С. [c.33] Продолжительность подобных температурных вспышек составляет всего лишь несколько десятитысячных долей секунды. За это время присадки, содержащиеся в редукторном масле, должны успеть образовать твердые пленки, которые заменяют разрушенную масляную пленку или полярные соединения, десорбирующиеся с поверхности при температуре около 200 °С. Эти твердые противосварочные пленки представляют собой соединения, образуемые в результате реакции одного из активных компонентов присадки с металлом шестерен. Например, могут образоваться хлориды железа с температурой плавления около 670 °С или сульфиды железа с температурой плавления около 1200 °С. [c.33] Если присадка в редукторном масле состоит из сернистых соединений в сочетании со свинцовым мылом, то противосва-рочную пленку может образовать сульфид свинца. Если сера находится в активной форме, мгновенная температура вспышки. [c.33] Для предотвращеиня сваривания металлических поверхностей описанные выше пленки должны образовываться мгновенно, так как в противном случае будет развиваться задир шестерен. В связи с этим возникает необходимость использования масел с присадками, обладающими высокой химической активностью при высоких мгновенных температурах. [c.34] Вместе с тем в смазочной пленке должно содержаться достаточное количество химически активного компонента присадки, необходимого для создания устойчивого твердого противо-сварочного покрытия. Смит [49] этим объясняет различную приемистость смазочных масел к противозадирным присадкам. Если масло обладает очень небольшим индексом вязкости при повышенном давлении или относится к числу очень маловязких, смазочная пленка может оказаться настолько тонкой, что в ней будет содержаться недостаточное количество присадки. [c.34] Такая опасность не грозит принятым к применению маслам. Например, в трансмиссионных маслах, предназначенных для работы при отрицательных температурах воздуха и имеющих основу с очень низкой вязкостью, доля противозадирной присадки подобрана в 1,5 раза большей по сравнению с маслом SAE 90. [c.34] Вернуться к основной статье