Vinohampaisten hammaspyörien voiteluopas — ISO VG -öljyn valinta, EHL-kalvo ja öljynvaihtovälit

Oikein valmistettu vinohampainen hammaspyörä, joka on asennettu väärällä voiteluaineen viskositeettiluokalla, vikaantuu ennenaikaisesti kuoppautumisen tai naarmuuntumisen vuoksi. Oikein valmistettu hammaspyörä, jossa on oikea öljy, mutta väärä vaihtoväli, vikaantuu voiteluaineen heikkenemisen vuoksi. Tämä opas kattaa ISO VG -lisäaineiden valinnan, EHL-kalvon laskemisen, synteettisten ja mineraaliöljyjen valinnan, EP-lisäaineiden vaatimukset ja valvonta-aikataulut kaikille tärkeimmille vinohampaisten hammaspyörien sovelluksille.

Vahvista vetolaitteesi öljyvaatimukset →

Miksi voitelu on yhtä tärkeää kuin itse vaihteiston erittely

Vaihteistoöljy a:ssa kierukkavaihteisto käyttö tekee kolme asiaa samanaikaisesti: se muodostaa EHL-kalvon (elastohydrodynaaminen voitelu), joka estää metallien välisen kosketuksen hampaan kyljissä, se poistaa hammaspyörän kytkennän häviöistä syntyvää lämpöä (tyypillisesti 0,5–3% siirrettyä tehoa maadoitusta varten) kierrevaihteet), ja se kuljettaa pois kulumisjäämiä ja hapettumistuotteita hammaspyörien hampaiden pinnoilta. Jos jokin näistä kolmesta toiminnosta pettää – liian ohut kalvo, riittämätön lämmönpoisto tai liian korkea epäpuhtaustaso – hammaspyörä pettää riippumatta siitä, kuinka hyvin se on valmistettu.

Korea Ever-Power -virtalähteet kierrehammaspyörät vakiotilausdokumentaatioon sisältyvällä voiteluainesuosituksella, joka vahvistaa oikean ISO VG -laadun, lisäainevaatimukset ja vaihtovälin tilauksessa ilmoitetuissa erityisissä käyttöolosuhteissa.

ISO VG -viskositeetin valinta — lähtökohta hammaspyörävoitelulle

ISO-viskositeettiluokka (ISO VG, ISO 3448:n mukaisesti) luokittelee vaihteistoöljyt niiden kinemaattisen viskositeetin perusteella 40 °C:ssa. Oikea ISO VG -luokka tietylle vaihteistolle kierukkavaihteisto käyttö riippuu nousuviivan nopeudesta ja öljypohjan käyttölämpötilasta. Perusvaatimus on, että öljyn viskositeetti käyttölämpötilassa on riittävä muodostamaan riittävän paksun EHL-kalvon – mikä määritetään ominaiskalvonpaksuussuhteella λ ≥ 2,0 täyden EHL-suojan saavuttamiseksi.

Yksinkertaistettu viskositeetin valintaopas

Pituusviivan nopeus (m/s) Uppokaivon lämpötila 40–60 °C Uppokaivon lämpötila 60–80 °C Uppokaivon lämpötila 80–90 °C Muistiinpanoja
<3 m/s (hidas teollisuus) ISO VG 320 ISO VG 460 ISO VG 680 Korkea viskositeetti kompensoi alhaista nopeutta (ohut kalvo alhaisella v-arvolla)
3–8 m/s (kohtalainen) ISO VG 220 ISO VG 320 ISO VG 460 Vakio teollisuusvaihteistovalikoima; useimmat suljetut käyttölaitteet
8–15 m/s (vakio) ISO VG 150 ISO VG 220 ISO VG 320 Keskikokoiset teollisuus- ja nosturivaihteistot
15–25 m/s (nopea teollisuusnopeus) ISO VG 100 ISO VG 150 ISO VG 220 Tarkkuusteollisuus; autoteollisuuden vaihteistovalikoima
25–60 m/s (nopea) ISO VG 68 ISO VG 100 ISO VG 150 Kompressorin hammaspyörät, sähköajoneuvojen alennusvaihteet, CNC-työstökoneiden karat
>60 m/s (erittäin nopea) ISO VG 32–46 ISO VG 46–68 ISO VG 68–100 Turbiinivaihteistot; ruiskutusvoitelu pakollinen; synteettinen PAO vaaditaan
Miksi suurempi nopeus vaatii pienempää viskositeettia: Suuremmilla jakolinjan nopeuksilla EHL-kalvon paksuus kasvaa suhteessa nopeuteen (kalvon paksuus ≈ v^0,68 Hamrock-Dowsonin yhtälön mukaan). ISO VG 320 -öljy, joka muodostaa 0,2 µm:n kalvon nopeudella 2 m/s, muodostaa 0,8 µm:n kalvon nopeudella 20 m/s – selvästi yli λ ≥ 2,0 -kynnyksen. Viskositeetin alentaminen VG 320:sta VG 100:aan nopeudella 20 m/s ylläpitää riittävän kalvon samalla kun se vähentää sekoittumishäviöitä ja öljyn lämpötilan nousua. VG 320:n käyttö nopeudella 20 m/s ei vahingoita... kierukkavaihteisto mutta aiheuttaa tarpeettomia energiahäviöitä viskoosin vatkauksen seurauksena.

EHL-kalvon paksuus — Miksi pinnan viimeistely määrää vaaditun viskositeetin

EHL-kalvon paksuus h_min ei ole ainoa tärkeä parametri – se, mikä on tärkeää kierukkavaihteisto Hampaan suojaus on ominaiskalvon paksuussuhde λ = h_min / R_q (jossa R_q on molempien liitoskylkien yhdistetty RMS-pinnan karheus). Kun λ ≥ 2,0, pinnat ovat täysin erillään; kun λ = 1,0–2,0, esiintyy sekavoitelua ja jonkin verran karheutta kosketuksessa; kun λ < 1,0, rajavoitelu on vallitsevaa ja pistemuodostuma alkaa nopeasti.

Tämä tarkoittaa, että vaihteen pinnanlaatu määrää suoraan tarvittavan öljyn viskositeetin. Hiottu kierukkavaihteisto Ra = 0,3 µm:n arvolla (R_q ≈ 0,38 µm yhteensä) vaaditaan huomattavasti pienempi kalvonpaksuus λ ≥ 2,0:n saavuttamiseksi kuin jyrsitty hammaspyörä Ra = 2,5 µm:n arvolla (R_q ≈ 3,1 µm yhteensä). Tarkemmin sanottuna:

Hiottu kierukkapyörä (Ra ≤ 0,4 µm)

R_q yhdistetty ≈ 0,5 µm. Vaatii h_min ≥ 1,0 µm, kun λ ≥ 2,0. Saavutettavissa ISO VG 100–150 -standardilla nopeudella 10 m/s, 60 °C:n uppokaivon lämpötilassa. Maadoitus kierrevaihteet sietävät alhaisempaa öljyn viskositeettia säilyttäen samalla täyden EHL-suojan — vähentäen sekoittumishäviöitä ja käyttölämpötilaa.

As-hobbed-kierrehammaspyörä (Ra ≈ 2,0 µm)

R_q yhdistetty ≈ 2,5 µm. Vaatii h_min ≥ 5,0 µm, kun λ ≥ 2,0. Vaatii ISO VG 320–460 -standardin nopeudella 10 m/s, 60 °C:ssa. Sama nopeus ja lämpötila, joka sallii maadoitusvaihteen käyttää VG 100 -standardia, vaatii karkealta vaihteelta VG 320 -standardin käyttämisen vastaavan EHL-suojauksen saavuttamiseksi.

Mineraali- vs. synteettinen vaihteistoöljy – kun hinta on perusteltu

Tavallinen mineraalipohjainen vaihteistoöljy (ryhmän I tai ryhmän II perusöljy vaihteiston lisäainepaketilla) on oikea valinta useimpiin kierukkavaihteisto ajetaan kohtuullisissa öljypohjan lämpötiloissa (alle 80 °C) vakiovaihtovälein (vuosittain tai valmistajan suositusten mukaisesti). Synteettisen PAO:n (polyalfaolefiini, ryhmä IV) tai polyglykolin (PAG, ryhmä V) käyttö on perusteltua, kun erityiset käyttöolosuhteet tekevät siitä edullisen:

Kunto Käytätkö synteettistä PAO:ta? Hyöty
Öljypohjan lämpötila yli 90 °C Kyllä — PAO pakollinen yli 100 °C:ssa Korkeampi viskositeetti-indeksi (VI) ylläpitää riittävän viskositeetin tietyssä lämpötilassa; pidempi öljyn käyttöikä ennen hapettumista
Ympäristön lämpötila alle −15 °C (ulkona, arktinen) Kyllä — mineraalien jähmepiste liian korkea PAO-jähmepiste −50 °C tai alempi mahdollistaa kylmäkäynnistyksen ilman öljynpuutetta vaihteiden välissä
Erittäin suuri nousulinjan nopeus (>60 m/s) Kyllä – vaaditaan turbiinilaaduille Alhaisempi vetokerroin vähentää EHL-kitkahäviöitä; alhaisempi viskositeettiluokka saavuttaa saman kalvon vähemmällä tahtumisella.
Pidennetty vaihtoväli vaaditaan Kyllä — PAO:n käyttöikä 3–5 kertaa mineraali PAO hapettuu hitaammin; säilyttää lisäainepaketin tehon suljetuissa vaihteistoissa yli 25 000–50 000 tuntia
Normaaliolosuhteet, vuosittainen muutos Ei vaadita – riittävä mineraalipitoisuus Kustannussäästöjä; ei yhteensopivuusongelmia olemassa olevien tiivisteiden kanssa (PAO voi turvottaa joitakin mineraaliöljylle suunniteltuja elastomeerejä)

EP-lisäaineiden vaatimukset – milloin niitä on määriteltävä ja milloin vältettävä

Suurpainelisäaineet (EP) – tyypillisesti rikki-fosforiyhdisteet (S/P) – aktivoituvat noin 150 °C:n ylittävässä leimahduslämpötilassa muodostaen uhrautuvan pintakalvon, joka estää naarmuuntumisen rajavoiteluolosuhteissa. kierukkavaihteisto käyttöjen kohdalla oikea EP-lisäaineen spesifikaatio riippuu käyttönopeudesta ja kosketusjännityksestä:

  • ISO VG 220–680, nousulinjan nopeus alle 10 m/s, kohtalainen kosketusjännitys: EP-lisäaineen (vähintään API GL-4) käyttöä suositellaan. Näissä olosuhteissa EHL-kalvo ei välttämättä kehity täysin kylmäkäynnistyksen ja jaksottaisen alhaisen nopeuden käytön aikana – EP tarjoaa rajavoitelusuojan näissä ohimenevissä olosuhteissa. Määritä CKD- tai CKE-laatu (ISO 12925-1), jonka vähimmäiskulutus on FZG-luokka 12.
  • Suurnopeuksiset tarkkuuskäytöt (sähköauton alennusvaihteet, CNC-laitteet, kompressorit): Aktiivista rikkiä sisältävät EP-lisäaineet voivat syövyttää laakerihäkeissä tai laakeripesien holkeissa olevia kupariseoksia. Käytä matalan EP-pitoisuuden omaavaa tai ei-EP-pitoista synteettistä PAO:ta, jonka viskositeetti on riittävä täyden EHL-kalvon ylläpitämiseksi – välttäen rajavoiteluolosuhteita kokonaan EP-suojan sijaan.
  • Elintarvikelaatuiset H1-voiteluaineet: EP-lisäaineita ei sallita NSF H1 -sertifioiduissa öljyissä. Elintarviketeollisuus kierukkavaihteisto Käyttöjen on oltava mitoitettuja siten, että ne säilyttävät täyden EHL-kalvon (λ ≥ 2,0) kaikissa käyttöolosuhteissa ilman EP-suojausta – mikä vaatii korkeampaa käyttökerrointa ja konservatiivista viskositeetin valintaa.

Öljynvaihtovälit ja seuranta-aikataulu

Teollisuusvaihteiston tarkkuuskierukkavaihteisto, joka vaatii säännöllistä öljyanalyysin seurantaa kuluneiden hiukkasten, happopitoisuuden kasvun ja viskositeetin muutosten havaitsemiseksi ennen kuin ne aiheuttavat vaihteiston vikaantumisen

Tarkkuus kierukkavaihteisto — jatkuva öljyn kunnon valvonta (hiukkasten määrä, happojen lukumäärä, vesipitoisuus) havaitsee voiteluaineen heikkenemisen ennen kuin se aiheuttaa hammaspinnan vaurioita. Yksi öljyanalyysiraportti maksaa huomattavasti vähemmän kuin tunnin suunnittelemattoman tuotantoseisokin

Hakemus Öljytyyppi Muutosväli Näytteenottotaajuus Keskeiset seurantaparametrit
Yleinen teollisuusvaihteisto (nosturi, kuljetin) Mineraali ISO VG 220–320 CKD/CKE Vuosittain tai 8 000 tuntia Puolivuosittainen ISO-hiukkasten määrä, viskositeetti 40 °C:ssa, vesipitoisuus
Kaivosvaihteisto (pölyinen, ulkokäyttöön) Mineraali ISO VG 320 CKD 6 kuukauden tai 4 000 tunnin välein Kuukausittain ISO-hiukkasten määrä (kriittinen — tavoite ≤16/14/11), vesi %
Nopea tarkkuus (sähköauto, kompressori) Synteettinen PAO ISO VG 100 ei EP-lisäaineita 25 000–50 000 tuntia tai 5 vuotta Vuosittainen Happoluku, viskositeetti, hiukkasmäärä, lisäaineiden ehtyminen
Merikäyttöön tarkoitettu suljettu vaihdelaatikko Synteettinen PAO ISO VG 220 savipolttoaine Kuivatelakalla (tyypillisesti 5 vuotta) Vuosittainen satamanäytteenotto Vesipitoisuus (meriveden pääsy kriittistä), hiukkasten määrä
Elintarvikkeiden jalostus H1 ISO VG 220 PAO Vuosittainen tai HACCP-suunnitelman mukainen Puolivuosittainen H1-rekisteröinnin vahvistus; ei vakio EP-öljynvaihtoa

Korea Ever-Power — Voitelutiedot sisältyvät jokaiseen tilaukseen

Korea Ever-Power toimittaa voiteluainespesifikaatioasiakirjan jokaisen kierrehammaspyörä tilaus — oikean ISO VG -laadun, perusöljyn tyypin, EP-lisäainevaatimuksen, vaihtovälin ja öljynäytteenotto-suosituksen vahvistaminen tietyille sovellusparametreille. Suorana kierrevaihteiden valmistajaKorea Ever-Power sisällyttää tarkastusdokumentaatioon hampaan kyljen pinnan karheuden Ra-arvon, joka yhdessä käyttökiinnityslinjan nopeuden ja öljypohjan lämpötilan kanssa antaa asiakkaalle mahdollisuuden varmistaa yksinkertaistetun Hamrock-Dowsonin EHL-laskelman avulla, että määritetty öljy saavuttaa λ ≥ 2,0:n.

Usein kysytyt kysymykset

Voinko käyttää korkeampaa viskositeettiluokkaa kuin on määritelty öljynvaihtovälien pidentämiseksi?

Yleensä ei – korkeampi viskositeetti kuin tarvitaan lisää sekoittumishäviöitä, nostaa öljyn lämpötilaa ja kiihdyttää hapettumista sen sijaan, että se pidentäisi öljyn käyttöikää. Kohtuullisilla nopeuksilla liiallinen viskositeetti ei paranna EHL-kalvoa (joka on jo riittävä), mutta lisää tehohäviöitä öljyn vastuksen vuoksi pyörivässä akselissa. kierukkavaihteisto pari. Öljynvaihtovälin pidennys saavutetaan paremmin vaihtamalla mineraaliöljystä PAO-synteettiseen öljyyn (joka hapettuu 3–5 kertaa hitaammin kuin mineraaliöljy samassa lämpötilassa) kuin nostamalla viskositeettiluokkaa.

Mistä tiedän, toimiiko vinohammaspyöräni riittävällä EHL-kalvolla?

Öljynäytteenotto on käytännöllinen valvontatyökalu. Jos öljynäytteen rautahiukkasten määrä (ferrografinen analyysi) kasvaa näytteenottovälien välillä, EHL-kalvo on riittämätön ja metalli-metalli-kosketusta esiintyy. Tarkemmin sanottuna: ISO-luokan 19/17/14 yläpuolella oleva ISO-hiukkasten määrä osoittaa riittämätöntä suodatusta; yli 4 µm:n kokoisten rautahiukkasten määrän kasvu osoittaa aktiivista kulumista. Hyvin voideltu kierukkavaihteisto Vakaassa tilassa olevan vetolaitteen hiukkasmäärän pitäisi olla vakaa öljynvaihtojen välillä.

Mitä tapahtuu, jos sekoitan kahta eri vaihteistoöljymerkkiä samaan vinohammasvaihteistoon?

Saman ISO VG -luokan ja lisäaineisten vaihteistoöljyjen sekoittaminen eri valmistajilta on yleensä hyväksyttävää lyhyiksi ajoiksi (kuten öljynvaihtojen välillä), koska lisäainepaketit ovat tyypiltään samanlaisia, vaikka niiden pitoisuus ei olisikaan identtinen. Mineraali- ja PAO-synteettisten öljyjen sekoittaminen tai yhteensopimattomien lisäainekemioiden sisältävien öljyjen sekoittaminen (esim. S/P EP -öljyn ja sinkkipohjaisen ei-EP-öljyn) voi kuitenkin aiheuttaa lisäaineiden saostumista, lisääntynyttä syövyttävyyttä tai kiihtynyttä hapettumista – kaikki nämä ovat haitallisia. kierukkavaihteisto hammaspinnoille. Epävarmoissa tapauksissa: tyhjennä kokonaan ja täytä uudelleen yhden toimittajan öljyllä sekoittamisen sijaan.

Pitäisikö minun käyttää roiskevoitelua vai pakkovoitelua vinohammasvaihteistossani?

Roiskevoitelu (öljykylvyn taso pidetään yllä niin, että alin vaihde on osittain upotettuna) on riittävä kierukkavaihteisto käyttöjä, joiden nousulinjan nopeudet ovat alle 12–15 m/s ja tehotasot alle noin 100–150 kW yksikköä kohden. Näiden kynnysarvojen yläpuolella pyörivä kierukkavaihteisto ei pysty jakamaan öljyä luotettavasti kaikkiin kytkentäalueisiin – nopeammat vaihteet valuvat öljyä pidemmälle ja hitaammat vaihteet aiheuttavat riittämätöntä roisketta. Pakotettu ruiskutusvoitelu – öljypumppu, suodatin ja suuttimet, jotka ohjaavat öljyn hammaskytkentäalueelle – tarvitaan suuritehoisissa sovelluksissa ja kaikissa pystysuorilla akseleilla varustetuissa sovelluksissa, joissa painovoimainen roiske ei saavuta ylempiä kytkentäalueita.

Vahvista hammaspyöräsi oikea öljylaatu

Ilmoita hammaspyörän nousunopeus, käyttölämpötila, hammaspyörän pinnanlaatu (Ra) ja käyttökohde. Korea Ever-Power vahvistaa oikean ISO VG -laadun, lisäainevaatimukset ja vaihtovälin 24 työtunnin kuluessa – nämä tiedot sisältyvät vakiona jokaiseen hammaspyörätilaukseen.

ISO VG -valinta · EHL-kalvon varmennus · EP-lisäaineohjeet · Öljynvaihtoväli · H1-elintarvikelaatuiset vaihtoehdot

Toimittaja: Cxm