La lubrificazione degli ingranaggi non è solo cruciale per l'efficienza della trasmissione, ma ha anche un impatto diretto sulla durata di vita e sulla sicurezza operativa degli ingranaggi.le scatole di cambio sopportano carichi di impatto continui ad alte velocità e grandi coppie. La condizione del sistema di lubrificazione determina la stabilità dell'intero sistema.forme tipiche di danno sulle superfici dei denti, e come prolungare la vita degli ingranaggi attraverso una corretta progettazione della lubrificazione.

Scopo e meccanismo di lubrificazione

Lo scopo fondamentale della lubrificazione degli ingranaggi è quello di formare una pellicola di olio:

Ridurre il contatto con il metallo, ridurre l'usura;

Assorbire e disperdere il calore di blocco per inibire l'innalzamento della temperatura;

Ammorbidire l'impatto, sopprimere rumore e vibrazioni;

Proteggere la superficie dei denti, prevenire la corrosione e l'inquinamento;

L'olio lubrificante forma una pellicola di lubrificazione dinamica a fluido elastico (EHL) al punto di incrocio dei denti, impedendo efficacemente il contatto diretto con il metallo entro un certo intervallo di spessore.

Stato di lubrificazione e spessore della pellicola di olio

L'area di maglia degli ingranaggi può presentare i seguenti stati di lubrificazione:

lubrificazione di confine: il più sottile e il coefficiente di attrito massimo;

lubrificazione mista: lo spessore della pellicola d'olio è vicino alla rugosità della superficie dei denti;

Lubrificazione dinamica del fluido elastico (EHL): allo stato ideale, il contatto con il metallo è completamente isolato.

La base per giudicare lo stato di lubrificazione è il valore λ (il rapporto tra lo spessore del film di olio e la rugosità della superficie dei denti):

λ < 1: lubrificazione di confine;

1 λ 3: lubrificazione mista;

λ> 3: lubrificazione a fluido;

Tipi tipici di danni alla superficie dei denti

Una scarsa lubrificazione degli ingranaggi o il deterioramento dell'olio possono causare una serie di guasti superficiali:

Adesione e desquamazione della superficie del metallo, con conseguente grave danno alla superficie di accoppiamento.

Perforazione (Pitting) Fatica, macchie sottili sulla superficie, generalmente causate da un guasto della pellicola di olio e da un'eccessiva tensione di contatto.

La microdissipazione (Micropitting) è un micro danno superficiale, che è facile da ignorare, ma ha una grande occultazione.

Usura da macinatura (usura abrasiva) Le impurità nell'olio graffiano la superficie dei denti.

Fattori che influenzano l'effetto della lubrificazione sui danni

I fattori che influenzano le prestazioni di lubrificazione comprendono principalmente:

Tipo di olio lubrificante e viscosità: l'olio di ingranaggio sintetico VG220~460 è spesso utilizzato nelle cassette di cambio per il trasporto ferroviario;

Corrispondenza dello spessore della pellicola di olio e del carico di contatto: deve essere verificata in base alla norma ISO/TR 15144;

Sistema di additivi: la pressione estrema, l'antiusura, l'ossidazione e altri additivi sono molto importanti per inibire il legame;

Controllo dell'inquinamento da olio: le impurità di particelle, il contenuto di acqua, l'ossidazione dell'olio aggravano i danni alla superficie dei denti;

temperatura di funzionamento e invecchiamento dell'olio: fattori di rischio sono l'alta temperatura dell'olio o il lungo ciclo di cambio dell'olio;

Come prevenire danni alla superficie dei denti

Per garantire la sicurezza della lubrificazione del cambio si raccomanda quanto segue:

corretta scelta dell'olio: selezionare il grado di viscosità (ISO VG220/320/460) in funzione del carico, della velocità e della temperatura;

verifica della progettazione della lubrificazione: lo stato di lubrificazione è valutato con il valore λ per garantire che sia superiore al livello medio;

Analisi regolare dell'olio: viscosità, acqua, elementi metallici, livello di inquinamento da particelle;

assemblaggio di precisione: spazio libero ragionevole tra le maglie degli ingranaggi e modellazione della linea di maglia per evitare picchi di carico;

Perfetto sistema di raffreddamento: mantenere la temperatura dell'olio sotto gli 80°C, prolungare la durata dell'olio, inibire l'ossidazione;

Il ruolo del monitoraggio della lubrificazione nella revisione della scatola di cambio

Per la riparazione di una scatola di cambio di transito ferroviario, si raccomanda ai clienti di eseguire contemporaneamente quanto segue:

le statistiche relative alla sostituzione dell'olio lubrificante;

analisi dei campioni di olio prima della revisione come base per il tracciamento dei guasti;

manutenzione dei punti di tenuta e di riempimento del sistema di lubrificazione;