Доклады / Классификация трансмиссионных масел и их применение

«Бугурусланское лётное училище гражданской авиации»

Доклад

по дисциплине: Материаловедение

на тему: Классификация трансмиссионных масел и их применение

Выполнил: курсант 1-го курса гр. 11/23 Тычинский В.А.

_________________

Проверил: Преподаватель Карасёв В.И.

_________________

Бугуруслан 2023

КЛАССИФИКАЦИЯ ТРАНСМИССИОННЫХ МАСЕЛ Трансмиссионные масла относятся к смазочным материалам и являются

продуктом нефтепереработки. Трансмиссионные масла представляют собой сложную коллоидную систему, включающую две группы компонентов: первая - основа масла, вторая - функциональные присадки для улучшения эксплуатационных свойств масел. Синтетические трансмиссионные масла по качеству лучше минеральных. получают искусственно (химический синтез), а также добавляют в состав целую группу присадок. В результате такое масло стабильно по вязкости при высоких и низких температурах, имеет большой срок службы, дольше сохраняет заявленные свойства. Недостаток — сложность производства и, соответственно, высокая стоимость.

Условия, при которых эксплуатируется трансмиссионная жидкость, отличаются от условий работы моторного масла. Она не контактирует с горячей поверхностью камеры сгорания мотора и с продуктами сгорания топлива. Но работа масла осуществляется при значительных скоростях скольжения сопряженных узлов и повышенном контактном давлении. Интервал замены трансмиссионного масла существенно больше, что определяется отсутствием ряда негативно влияющих факторов: высоких температур, продуктов сгорания и т.д.

Состав подбирается таким образом, чтобы при высоких давлениях и температуремоглаобразовыватьсяпленка,котораяпредохраняетметаллические детали от схватывания при контакте и задирания микроскопических неровностей.

Остальные свойства, которые требуются от смазки, идентичны тем, которыми обладает моторный аналог: стабильность, способность уменьшать коэффициент трения, снижать износ деталей, отводить тепло, выводить продукты износа, предохранять от появления ржавчины.

Трансмиссионное масло, в точности, как и масло для двигателя, классифицируется по вязкости, видам и назначению.

На сегодняшний день основными стандартами для классификации масла считаются API, SAE и отечественный ГОСТ.

Для классификации по API учитываются рабочие условия и особенности конструкции КПП, а также наличие различных противоизносных присадок. Жидкости для таких коробок обозначены API GL, имеется 5 групп качества: начиная с API GL-1 (низшая) и заканчивая API GL-5 (высшая).

Классификация по SAE:

·зимние масла для коробки передач: SAE 70W, 75W, 80W, 85W;

·летние трансмиссионные масла: SAE 80, 85, 90, 140, 250

·всесезонные масла для коробки, которые сочетают в себе летний и зимний индекс;

Масло подбирается в зависимости от требований производителя агрегата, степени нагрузок и рабочих температур. Согласно требованиям к маркировке, масла обозначаются по следующему принципу: только одна степень зимнего ряда W (например, SAE 80W) указывает, что это зимнее масло, то есть предназначено для условий эксплуатации при низких температурах.

Одна степень летнего ряда (например, SAE 85) говорит о том, что это летнее масло. Комбинация сразу двух степеней (например, SAE 75W-85) укажет на то, что масло для всесезонное.

Отечественная классификация трансмиссионных масел отражена в ГОСТ

17479.2-85

Обозначение трансмиссионных масел состоит из групп знаков, первая из которых обозначает — ТМ (трансмиссионное масло); вторая группа знаков обозначается цифрами

ихарактеризует принадлежность к группе масел по эксплуатационным свойствам; третья — обозначается цифрами и характеризует класс кинематической вязкости.

Пример обозначения трансмиссионных масел по ГОСТ

ТМ-5-9З

где ТМ — трансмиссионное масло;

5 — масло с противозадирными присадками высокой эффективности и многофункционального действия;

9 — класс вязкости; З — масло содержит загущающую присадку.

Впоследнее время в европейских странах все большим авторитетом у изготовителей масла пользуется стандарт ZF TE-ML. В соответствии с этой классификацией используется маркировка ZF TE-ML (01...14), которая предназначена для описания классов вязкости, видов и качественных показателей масла.

Являются ли масла для двигателя и коробки взаимозаменяемыми

Нагрузки и принцип работы механизмов трансмиссии кардинально отличаются от условий, в которых эксплуатируется двигатель внутреннего сгорания.

К тому же различие в химическом составе и, соответственно, разные характеристики (например, вязкость) не позволяют быть смазкам взаимозаменяемыми

Масло, предназначенное для заливки в трансмиссию, не может работать в условиях повышенных температур, в которых эксплуатируется мотор. При попадании его в среду, где температурные значения превышают отметку 150 градусов, оно начинает выгорать. В результате образуется накипь, которая оседает на детали силового агрегата. Аналогично, заливая в коробку передач моторное масло, нужно готовиться к повышенному износу деталей и скорому выходу механизма из строя. Особенно это касается минеральной смазки для деталей двигателя.

ПРИМЕНЕНИЕ ТРАНСМИССИОНЫХ МАСЕЛ

Внаиболее общем смысле трансмиссионные масла предназначены для применения в узлах трения агрегатов трансмиссий.

Трансмиссионные масла работают в режимах высоких скоростей скольжения, давлений и широком диапазоне температур. Их пусковые свойства

идлительная работоспособность должны обеспечиваться в интервале

температурот -60 до +150 °С.Поэтому к трансмиссионныммаслам предъявляют довольно жесткие требования, соответственно их физико-химические свойства несколько иные, чем у моторных масел.

Основные функции трансмиссионных масел:

-предохранение поверхностей трения от износа, заедания, питтинга (то есть язв, полостей в металле, начинающихся с его поверхности).

-снижение до минимума потерь энергии на трение;

-отвод тепла от поверхностей трения;

-снижение шума и вибрации зубчатых колес, уменьшение ударных

нагрузок.

Для обеспечения надежной и длительной работы агрегатов трансмиссий смазочные масла должны обладать определенными характеристиками:

-иметь достаточные противозадирные, противоизносные и противопиттинговые свойства;

-обладать высокой антиокислительной стабильностью;

-иметь хорошие вязкостно-температурные свойства;

-не оказывать коррозионного воздействия на детали трансмиссии;

-иметь хорошие защитные свойства при контакте с водой;

-обладать достаточной совместимостью с резиновыми уплотнениями;

-иметь хорошие антипенные свойства;

-иметь высокую физическую стабильность в условиях длительного

хранения.

Важнейшие физико-химические свойства трансмиссионных масел Смазывающая способность. Главной функцией трансмиссионного

масла является снижение износа и предотвращение задира. Это свойство называют смазывающей способностью масла. Смазывающая способность масла возрастает по мере увеличения вязкости.

Врежиме граничного трения пленка смазочного материала становится очень тонкой, при этом в точках микроконтактов зубчатых колес возникают оченьвысокиетемпературы,которыевдесятитысячныедолисекундыдостигают

и превосходят температуру плавления металла. Модифицированная пленка образуется мгновенно и предотвращает задир зубчатых колес. Далее, под воздействием сил, возникающих в агрегате трансмиссии, эта пленка может быть подвергнута частичному сдвигу. При этом в точке контакта зубьев колес снова происходит быстрое повышение температуры, которое вызывает повторение реакции и повторное образование пленки. И так далее.

Вязкость и потери энергии на трение. Вязкостно-температурные свойства трансмиссионного масла имеют большое значение для его эксплуатационной характеристики. От вязкости зависят потери мощности на трение, а также способность масла удерживаться в смазываемом узле.

Между вязкостью и потерями мощности в агрегатах трансмиссии существует прямая связь. Чем меньше вязкость масла, тем меньше потери энергии на внутреннее трение, тем больше КПД трансмиссии.

Однако с уменьшением вязкости масла существует опасность увеличения задира, истирания и питтинга. Для обеспечения холодного пуска трансмиссии при возможно низких температурах и минимуме потерь на преодоление трения в передачах вязкость масла должна быть минимальной, а для обеспечения высокой несущей способности масляной пленки и для снижения утечек через уплотнения - максимальной. Поэтому первостепенное значение приобретает введение в масло эффективных функциональных присадок, благодаря которым осуществляется защита поверхностей трения от задира и износа.

Термоокислительная стабильность. Трансмиссионные масла в процессе работы в зубчатых передачах вследствие трения интенсивно разогреваются. Повышенная температура в сочетании с активным действием кислорода воздуха и каталитическим действием металлических поверхностей приводит к усиленному окислению масла, образованию в нем нерастворимых веществ, выпадающих в осадок.

В результате окисления масла изменяются его физико-химические и эксплуатационные свойства: увеличивается вязкость, возрастает коррозионная агрессивность, ухудшаются противозадирные свойства.

При работе смазочного масла в трансмиссии окисляются все его компоненты. Поэтому в трансмиссионные масла добавляют антиокислители, которые меняют физико-химическое поведение данной субстанции.

Антиокислители уменьшают степень окисления масла, вступая в реакцию со свободными радикалами и гидроперекисями, образуя неактивные вещества, растворимые в масле, или разлагая эти материалы, образуя менее реакционноспособные продукты.

Антикоррозионные свойства. В агрегатах трансмиссии используют детали, изготовленные из цветных металлов, которые относительно легко подвергаются коррозии в результате их химического взаимодействия с кислыми продуктами, которые образуются в процессе окисления масла. Чем сильнее окисляется масло, тем интенсивнее оно коррелирует металл. Следовательно, коррозионная агрессивность масла зависит от тех же факторов, что и его окисление.

Для защиты деталей из цветных металлов от воздействия кислых продуктов трансмиссионное масло обладает ингибиторами коррозии. Они тормозят процесс окисления, снижая в масле концентрацию агрессивных элементов, или же нейтрализуют образовавшиеся в масле кислые продукты.

Стойкость к пенообразованию. В процессе работы зубчатых передач смазочное масло подвергается интенсивному перемешиванию, вследствие чего в него попадает воздух и образуется пена. Стойкость масел к вспениванию в значительной степени зависит от углеводородного состава масла, способа и глубины его очистки, природы функциональных присадок, давления и температуры.

Поэтому одно из основных физических свойств трансмиссионного масла - предупреждение образования стабильной пены в работающем агрегате. В трансмиссионных маслах заложено свойство уменьшения поверхностного натяжения пленок, разделяющих мелкие пузырьки воздуха. Вследствие этого пузырьки объединяются в более крупные, легко разрываются, и пена гасится.