1. 齒輪類(lèi)型
1-1、直齒輪(正齒輪)Spur Gears
1-2、錐齒輪 Bevel gears. — 這些齒輪在相交軸之間傳遞運(yùn)動(dòng)。軸不需要以直角相交。
1-3、斜齒輪 Helical gear and pinion.
1-4、人字齒輪 Herringbone gear and pinion.
1-5、螺旋錐齒輪 Spiral bevel gears.— 這些齒輪在相交的軸之間傳遞運(yùn)動(dòng)。
1-6、蝸輪蝸桿齒輪 Worm gears.
1-7、準(zhǔn)雙曲面齒輪 Hypoid gears. —這些齒輪在以直角相交的非相交軸之間傳遞運(yùn)動(dòng)。
當(dāng)齒輪輪齒嚙合時(shí),它們相互既有滑動(dòng)也有滾動(dòng)。
2. 影響閉式齒輪潤(rùn)滑的因素
大多數(shù)齒輪傳動(dòng)為閉式齒輪傳動(dòng),其潤(rùn)滑油工作條件嚴(yán)苛。潤(rùn)滑油以油霧或飛濺方式從齒輪齒和軸上甩出。在這種霧化狀態(tài)下,它會(huì)受到空氣的氧化作用。流體摩擦和有時(shí)發(fā)生的金屬摩擦?xí)a(chǎn)生熱量,從而使?jié)櫥蜏囟壬摺2捎蔑w濺潤(rùn)滑方式的齒輪對(duì)潤(rùn)滑油的劇烈攪動(dòng)也會(huì)使溫度升高。溫度的升高會(huì)增加氧化速率。油液氧化形成的油泥或沉積物會(huì)限制油流,或干擾冷卻器中的熱流或齒輪箱側(cè)面的散熱。油流的限制可能會(huì)導(dǎo)致潤(rùn)滑失效,而隔熱沉積物會(huì)減少冷卻并導(dǎo)致氧化速率進(jìn)一步增加。最終,可能導(dǎo)致潤(rùn)滑失效和齒輪損壞。
在為閉式齒輪組選擇潤(rùn)滑油時(shí),除了要求具有足夠的抗氧化性外,還需要考慮以下設(shè)計(jì)和操作因素:
1.齒輪類(lèi)型
2.齒輪速度
3.減速比
4.工作溫度
5.傳輸功率和負(fù)載
6.表面粗糙度
7.驅(qū)動(dòng)類(lèi)型
8.潤(rùn)滑方法
9.潛在污染(水、金屬加工液、灰塵等)
10.潤(rùn)滑油泄漏
11.環(huán)境溫度和啟動(dòng)溫度
3. 潤(rùn)滑方法
常用的齒輪潤(rùn)滑方法有三種:
(1)潤(rùn)滑脂潤(rùn)滑
(2)飛濺潤(rùn)滑(油浴法) Splash lubrication (oil bath method).
(3)強(qiáng)制油循環(huán)潤(rùn)滑 Forced oil circulation lubrication
沒(méi)有唯一的最佳潤(rùn)滑劑和方法。選擇取決于切向速度(m/s)和轉(zhuǎn)速(rpm)。
在低速時(shí),潤(rùn)滑脂潤(rùn)滑是一個(gè)不錯(cuò)的選擇。對(duì)于中高速,飛濺潤(rùn)滑和強(qiáng)制油循環(huán)潤(rùn)滑更合適,但也有例外。有時(shí),出于維護(hù)原因,即使在高速運(yùn)行時(shí)也會(huì)使用潤(rùn)滑脂潤(rùn)滑。
表1和 2 給出了潤(rùn)滑方法及其適用的轉(zhuǎn)速范圍。
表1 正齒輪和錐齒輪的切向速度范圍(m-s)
表2 蝸輪的滑動(dòng)速度范圍(m-s)
飛濺潤(rùn)滑(油浴法)
飛濺潤(rùn)滑與封閉系統(tǒng)一起使用。旋轉(zhuǎn)齒輪將潤(rùn)滑劑濺到齒輪系統(tǒng)和軸承上。它需要至少3m/s的切向速度才能有效。然而,飛濺潤(rùn)滑有幾個(gè)問(wèn)題,其中兩個(gè)是油位和溫度限制。
1.油位
如果油位過(guò)高,將會(huì)有過(guò)量的攪動(dòng)損失。另一方面,如果液位過(guò)低,將無(wú)法有效潤(rùn)滑或冷卻齒輪。表2顯示了正確油位的指導(dǎo)線(xiàn)。此外,與靜態(tài)油位相比,必須監(jiān)控運(yùn)行期間的油位,因?yàn)楫?dāng)齒輪運(yùn)動(dòng)時(shí),油位將下降。可以通過(guò)提高油底殼中潤(rùn)滑劑的靜態(tài)液位來(lái)解決此問(wèn)題。
表2 足夠的油位
2.溫度限制
因齒輪、軸承和潤(rùn)滑劑攪動(dòng)引起的摩擦損失可能會(huì)引起油溫升高。溫度升高可能導(dǎo)致以下問(wèn)題:
–潤(rùn)滑油的粘度降低
–潤(rùn)滑油加速降解
–殼體、齒輪和軸的變形
–齒隙減小
新型高性能潤(rùn)滑油可承受高達(dá)80~90 ℃的溫度。
該溫度可被視為極限。如果潤(rùn)滑油的溫度預(yù)計(jì)會(huì)超過(guò)此限制,則應(yīng)在齒輪箱中添加散熱片,或在系統(tǒng)中安裝冷卻風(fēng)扇。
強(qiáng)制油循環(huán)潤(rùn)滑
強(qiáng)制油循環(huán)潤(rùn)滑通過(guò)油泵將潤(rùn)滑劑施加到齒的接觸部分。有滴油法、噴油法和油霧法。
-滴油法 Drop Method
油泵用于吸收潤(rùn)滑劑,然后通過(guò)輸送管將其直接滴在齒輪的接觸部分上。
-噴油法 Spray Method
油泵用于將潤(rùn)滑劑直接噴灑在齒輪的接觸區(qū)域上。
–油霧法 Oil Mist Method
潤(rùn)滑劑與壓縮空氣混合以形成油霧,油霧噴向齒輪的接觸區(qū)域。它特別適用于高速齒輪傳動(dòng)。
強(qiáng)制油潤(rùn)滑系統(tǒng)需要油箱、泵、過(guò)濾器、管道和其他裝置。因此,它僅用于特殊的高速或大型齒輪箱應(yīng)用。
通過(guò)過(guò)濾和冷卻循環(huán)潤(rùn)滑油,可以保持合適的粘度和清潔度。這被認(rèn)為是潤(rùn)滑齒輪的最佳方式。