25.4. Трансмиссионные масла

Трансмиссионные масла используются в коробках передач, ведущих мостах, раздаточных коробках, механизмах рулевого управления автомобилей. Все эти агрегаты представляют со­бой зубчатые передачи: цилиндрические, конические, гипоид­ные и др. Основное назначение трансмиссионных масел - сни­жение износа трущихся сопряжений, уменьшение затрат энер­гии на преодоление трения, отвод теплоты от деталей и пре­дохранение их от коррозии. Они также снижают действие удар­ных нагрузок. Уменьшают шум и вибрацию шестерен, уплот­няют зазоры в сальниках и различных соединениях. Кроме того, трансмиссионные масла применяют в гидромеханических транс­миссиях, где они являются рабочей средой, передающей крутя­щий момент от двигателя на ведущие системы машин.

Трансмиссионные масла работают в специфических услови­ях. Трущиеся поверхности в деталях зубчатых передач подвер­гаются действию высоких удельных нагрузок - до 1500 - 2000 мПа, а в гипоидных - более 2500 мПа. Скорости скольжения (2,5 - 3 м/с) и рабочая температура (обычно 80 - 100°С) сравни­тельно невысокие. Однако в местах контакта зубчатых зацеп-лент"! в результате кратковременного местного нагрева темпе­ратура значительно больше (250°С и выше). При этом возмож­но не только интенсивное окисление, но и термическое разру шение углеводородов масла. Высокие удельные нагрузки обыч­но приводят к тому, что при пуске, даже при установившейся температуре, наблюдается граничное, а не жидкостное трение, что может вызвать задир и выкрашивание зубьев шестерен.

Несмотря на большое разнообразие трансмиссионных ма­сел, к ним предъявляются общие эксплуатационные требова­ния. Необходимо, чтобы масла имели достаточные противоиз-носные и противозадирные свойства (высокая смазывающая способность); обладали хорошей вязкостно - температурной характеристикой, а также нужной температурой застывания (обеспечение рабочего режима при отрицательной температу­ре, быстрый выход агрегатов на режимную работу и надежная смазка узла трения); возможно меньше меняли свойства под действием температуры и времени, не содержали образивных механических примесей и воды, а также коррозионно - актив­ных соединений (снижение механического и химического изно­са деталей), не разрушали резиновые уплотнения.

Из рассмотренных требований наибольшее значение имеют противозадирные и противоизносные свойства, для улучше­ния которых вводят специальные присадки. При высокой кон­тактной температуре активные элементы присадок на поверх­ностях трения образуют пленки, обладающие большей, чем ос­новной металл, пластичностью и износостойкостью.

Одним из важнейших показателей качества масла является вязкость и ее изменение в зависимости от температуры. Для обеспечения надежной работы зацеплений нижний допустимый предел вязкости составляет 5 мм²/с (при условии надежного уплотнения картеров передачи). Максимально допустимая вяз­кость определяется из условия обеспечения свободного трога-ния автомобиля с места без применения средств подогрева. Для различных марок машин (в зависимости от конструкции транс­миссии) эта величина составляет 300 - 600 Па-с.

От вязкости масла в значительной степени зависят и смазыва­ющие свойства: улучшается с ее ростом. При низкой вязкости (4 - 6 мм²/с) масла, не защищенные противозадирными и пртивоиз-носными присадками, не обладают требуемым уровнем смазы­вающих свойств уже при нагрузке 1-1,4 кН. В тоже время на­блюдается постоянная тенденция к снижению вязкости исполь­зуемого масла для повышения КПД передачи при установившей­ся работе и облегчения пуска агрегата в холодное время. Реаль­ный путь решения этой противоречивой проблемы - использо­вание маловязких масел с эффективными присадками.

В соответствии с Государственным стандартом трансмис- сионные масла обозначаются группой знаков, первая из кото­рых - ТМ - трансмиссионное масло, вторая - цифры - харак­теризует принадлежность к группе по эксплуатационным свой­ствам (табл. 25.3), третья —класс кинематической вязкости (табл.25.4).

Таблица 25.3. Группы масел по эксплуатационным свойствам

Группа Состав масла Рекомендуемая область применения Масла без присадок Цилиндрические, конические, червячные передачи, работающие при контактных напряжениях до 1600 мПа и температуре масла в объеме до 90°С 2 Масла с То же, при контактных напряжениях до противоизносными 2100 мПа и температуре масла в объеме присадками до 130°С Масла с Цилиндрические, конические и спирально-противозадирными конические передачи, работающие при присадками умеренной контактных напряжениях до 2500 мПа и эффективности температуре масла до 150°С 4 Масла с Цилиндрические, конические и, спирально-противозадирными конические и гипоидные передачи, присадками высокой работающие при контактных напряжениях эффективности до 3000 мПа и температуре масла до 150°С 5 Масла с Гипоидные передачи, работающие с противозадирными ударными нагрузками при контактных присадками высокой напряжениях выше 3000 мПа и эффективности и температуре масла до 150°С многофункционального действия, а также универсальные масла

Таблица 25.4. Классы кинематической вязкости трансмиссионных масел

Класс вязкости	Кинематическая вязкость при	Температура, °С, при которой
	100°С, мм2/с	динамическая вязкость
		не превышает 150 Па с,
		не выше
9	6,0-10,99	минус 45
12	11,0-13,99	минусЗб
18	14,0-24,99	минус18
34	25,0-41,00	-

В зависимости от климатических условий промышленность выпускает всесезонные, северные и арктические масла. Для вязкости 18 всесезонно (кроме районов Крайнего Севера и северо - востока трансмиссий автомобилей используют в основном масла клас­са страны) 9 и 12 - в районах Севера.

Применение трансмиссионных масел на военной автомо­бильной технике приведено в табл.25.5.

Таблица 25.5. Применение трансмиссионных масел на военной автомобильной технике

Марка автомобиля	Марки трансмиссионных масел
	Коробка передач, раздаточная коробка	Главная передача, ведущий мост	Рулевой механизм
ГАЗ-66 ЗИЛ-131 КАМАЗ-4310	ТМ-3-18(ТАП-15В) ТМ-3-18К (ТСП-15К) ТМ-3-18 (ТАП-15В) ТМ-3-18К(ТСп-15К) ТМ-3-18К(ТСп-15К) ТМ-3-18 (ТАГИ 5В)	ТМ-4-18(ТСп-14ГИП) ТМ-3-18 (ТАП-15В) ТМ-3-18К(ТСп-15К) ТМ-3-18К(ТСп-15К) ТМ-3-18 (ТАП-15В)	ТМ-3-18 (ТАГИ 5В) ТМ-3-18К(ТСп-15К) МГ-22В (Масло марки «Р» МГ-22В (Масло марки «Р»