1. 齒輪類型
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動。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動。
1-6、蝸輪蝸桿齒輪 Worm gears.
1-7、準雙曲面齒輪 Hypoid gears. —這些齒輪在以直角相交的非相交軸之間傳遞運動。
當齒輪輪齒嚙合時,它們相互既有滑動也有滾動。
2. 影響閉式齒輪潤滑的因素
大多數齒輪傳動為閉式齒輪傳動,其潤滑油工作條件嚴苛。潤滑油以油霧或飛濺方式從齒輪齒和軸上甩出。在這種霧化狀態下,它會受到空氣的氧化作用。流體摩擦和有時發生的金屬摩擦會產生熱量,從而使潤滑油溫度升高。采用飛濺潤滑方式的齒輪對潤滑油的劇烈攪動也會使溫度升高。溫度的升高會增加氧化速率。油液氧化形成的油泥或沉積物會限制油流,或干擾冷卻器中的熱流或齒輪箱側面的散熱。油流的限制可能會導致潤滑失效,而隔熱沉積物會減少冷卻并導致氧化速率進一步增加。最終,可能導致潤滑失效和齒輪損壞。
在為閉式齒輪組選擇潤滑油時,除了要求具有足夠的抗氧化性外,還需要考慮以下設計和操作因素:
1.齒輪類型
2.齒輪速度
3.減速比
4.工作溫度
5.傳輸功率和負載
6.表面粗糙度
7.驅動類型
8.潤滑方法
9.潛在污染(水、金屬加工液、灰塵等)
10.潤滑油泄漏
11.環境溫度和啟動溫度
3. 潤滑方法
常用的齒輪潤滑方法有三種:
(1)潤滑脂潤滑
(2)飛濺潤滑(油浴法) Splash lubrication (oil bath method).
(3)強制油循環潤滑 Forced oil circulation lubrication
沒有唯一的最佳潤滑劑和方法。選擇取決于切向速度(m/s)和轉速(rpm)。
在低速時,潤滑脂潤滑是一個不錯的選擇。對于中高速,飛濺潤滑和強制油循環潤滑更合適,但也有例外。有時,出于維護原因,即使在高速運行時也會使用潤滑脂潤滑。
表1和 2 給出了潤滑方法及其適用的轉速范圍。
表1 正齒輪和錐齒輪的切向速度范圍(m-s)
表2 蝸輪的滑動速度范圍(m-s)
飛濺潤滑(油浴法)
飛濺潤滑與封閉系統一起使用。旋轉齒輪將潤滑劑濺到齒輪系統和軸承上。它需要至少3m/s的切向速度才能有效。然而,飛濺潤滑有幾個問題,其中兩個是油位和溫度限制。
1.油位
如果油位過高,將會有過量的攪動損失。另一方面,如果液位過低,將無法有效潤滑或冷卻齒輪。表2顯示了正確油位的指導線。此外,與靜態油位相比,必須監控運行期間的油位,因為當齒輪運動時,油位將下降。可以通過提高油底殼中潤滑劑的靜態液位來解決此問題。
表2 足夠的油位
2.溫度限制
因齒輪、軸承和潤滑劑攪動引起的摩擦損失可能會引起油溫升高。溫度升高可能導致以下問題:
–潤滑油的粘度降低
–潤滑油加速降解
–殼體、齒輪和軸的變形
–齒隙減小
新型高性能潤滑油可承受高達80~90 ℃的溫度。
該溫度可被視為極限。如果潤滑油的溫度預計會超過此限制,則應在齒輪箱中添加散熱片,或在系統中安裝冷卻風扇。
強制油循環潤滑
強制油循環潤滑通過油泵將潤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
油泵用于吸收潤滑劑,然后通過輸送管將其直接滴在齒輪的接觸部分上。
-噴油法 Spray Method
油泵用于將潤滑劑直接噴灑在齒輪的接觸區域上。
–油霧法 Oil Mist Method
潤滑劑與壓縮空氣混合以形成油霧,油霧噴向齒輪的接觸區域。它特別適用于高速齒輪傳動。
強制油潤滑系統需要油箱、泵、過濾器、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用。
通過過濾和冷卻循環潤滑油,可以保持合適的粘度和清潔度。這被認為是潤滑齒輪的最佳方式。