Трансмиссионные масла

В соответствии с ГОСТ 26098-84 (Нефтепродукты. Термины и определения) к трансмиссионным маслам относятся нефтяные смазочные масла для механических и гидромеханических трансмиссий.

Трансмиссионные масла, предназначенные для смазывания механических трансмиссий автомобилей, танков, бронетранспортеров, тракторов, тягачей, дорожных и других машин, выполняют следующие функции: снижают износ трущихся деталей, уменьшают потери энергии на трение, отводят тепло от трущихся поверхностей, защищают детали механизмов от коррозии. Масла, предназначенные для работы в гидротрансмиссиях, кроме того, выполняют функцию рабочего тела, передающего усилия. К агрегатам трансмиссии относятся: коробки передач, раздаточные коробки, ведущие мосты, зубчатые передачи рулевого управления и др. Смазываемыми деталями в основном являются зубчатые передачи: цилиндрические, конические, планетарные, гипоидные, червячные. Большинство зубчатых зацеплений смазывается разбрызгиванием масла, находящегося в картере, а в агрегатах некоторых машин (автомобили УРАЛ-375, ВАЗ и др.) осуществляется комбинированная смазка, когда одновременно с разбрызгиванием масло подается насосом к подшипникам и зубьям шестерен.

Объем производства трансмиссионных масел значительно меньше объема производства моторных масел, однако, по значимости для постоянной готовности военной техники они не уступают моторным маслам.

В последние годы наметилась тенденция, и проводятся интенсивные исследования по созданию так называемых «моторно-трансмиссионных» масел - единых масел, способных обеспечивать смазку деталей двигателя и агрегатов трансмиссии.

Условия применения и требования к качеству трансмиссионных масел

Условия работы зубчатых передач характеризуется высоким давлением в местах контакта зубьев, относительно большими скоростями перемещения трущихся поверхностей и значительным выделением тепла в зубчатых зацеплениях. Трущиеся детали зубчатых передач, как правило, работают на режиме граничной смазки: жидкостное трение возникает при благоприятных условиях в цилиндрических и конических зубчатых передачах. Наиболее типичным повреждением шестерен является износ по толщине зуба вследствие истирания, заедания и выкрашивания.

В обычных зубчатых передачах (цилиндрические, конические) удельное давление в полосе зацепления зубьев составляет 600...2000 МПа, а гипоидных передачах достигает 4000 МПа и более.

В цилиндрических и конических передачах сектор скорости направлен по профилю зуба вдоль эвольвентной образующей нормально к линии контакта, вследствие чего трущиеся поверхности при вращении колес взаимно обкатываются практически без скольжения, т.е. в полосе зацепления имеет место трение касания. В отличие от этого в гипоидных передачах происходит дополнительное скольжение вдоль зуба вследствие разности между скоростями качения и скольжения (так называемое явление проскальзывания). Поэтому абсолютное значение результирующей скорости скольжения в гипоидных передачах больше, чем в передачах с обычным зацеплением и достигает 15 м/с. Чем больше скорость скольжения на поверхности контактирующих зубьев, тем больше скорости сдвига действуют на смазочный слой.

Удельные давления и скорости относительного скольжения в парах трения агрегатов трансмиссии являются важными эксплуатационными факторами, обуславливающими необходимость обеспечения высоких противоизносных свойств трансмиссионных масел.

Следующим по важности фактором, характеризующим условия работы трансмиссионного масла, является температура. Темпера­тура масла в агрегатах трансмиссий изменяется в широких пределах. В момент начала работы агрегата после длительной остановки она равна температуре окружающего воздуха. При установившемся режиме работы температура масла зависит от количества энергии, расходуемой на трение в агрегате, и от интенсивности отвода тепла в окружающую среду.

Рабочая температура масла в картере зависит от количества энергии, выделяемой при трении зубьев передач, температуры окружающего воздуха, вязкости масла и его объема. Рабочая температура масла в агрегатах трансмиссий меняется в широких пределах – от температуры окружающей среды в момент начала работы до 120…130 ⁰С и даже 150 ⁰С. В агрегатах трансмиссий большегрузных автомобилей с колесной формулой 8х8 в жаркой климатической зоне температура масла повышается до 160…179 ⁰С (и даже 200 ⁰С).

Рабочая температура повышается с увеличением частоты вращения шестерен, а при одной и той же частоте ─ с увеличением вязкости масла.

При оценке температурного режима работы масла в агрегатах трансмиссии различают три наиболее характерные рабочие температуры:

1. минимальную ─ в момент начала работы агрегата после длительного перерыва, равную наиболее низкой температуре окружающего воздуха;

2. среднюю эксплуатационную - наиболее вероятную во время работы агрегата за весь период эксплуатации 120…130 ⁰С, а иногда 150 ⁰С).

3. максимальную ─ температуру масла во время работы агрегата при наиболее высоких температурах воздуха;

Средние значения минимальной, максимальной и средней эксплуатационных температур масла в картере ведущего моста грузовых автомобилей при их работе в различных климатических условиях указаны в табл. 5.15.

Таблица 5.15