Как читать этикетку трансмиссионных масел

Не разобравшись в маркировке трансмиссионного масла, неопытный водитель может выбрать неправильный продукт. Ведь обращать внимание нужно не только на производителя масла – это важный, но не единственный критерий.

Два ключевых параметра, которые важно знать – вязкость по SAE и группа качества по API. Объясняем, что означают эти маркировки на этикетке.

Классификация по SAE

Грамотный подбор масла по вязкости обеспечит стабильную работу трансмиссии в течение всего года

Вязкость трансмиссионного масла отвечает за устойчивость масляной пленки на движущихся узлах трансмиссии. В зависимости от температуры вязкость масла меняется: оно становится более густым при остывании и менее вязким с ростом температуры. На способности сохранять вязкость в определенном температурном диапазоне и основана классификация SAE. Согласно SAE, трансмиссионные масла делятся на зимние, летние и всесезонные (универсальные).

Для зимних масел используется маркировка с буквой W и цифра. Эти значения показывают, насколько сохраняется вязкость смазочной жидкости при отрицательных температурах:

«Зимний» класс	Минимальная температура, °С	Минимальная вязкость при температуре 100 °C
70W	−55	4,1
75W	−40	4,1
80W	−26	7,0
85W	−12	11,0

Летние масла маркируются только цифрой, которая указывает на минимальную и максимальную вязкость:

«Летний» класс	Минимальная вязкость при температуре 100 °C	Максимальная вязкость при температуре 100 °C
80	7,0	11,0
85	11,0	13,5
90	13,5	24,0
140	24,0	41,0
250	41,0	−

Сейчас в продаже чаще всего встречаются универсальные масла с двойной маркировкой, например SAE 80W-90, где первое число обозначает «зимний» класс, вторая – «летний». Выбирайте вязкость масла в соответствии с условиями эксплуатации (перепады температур) и рекомендациями производителя агрегата.

Классификация по API

Трансмиссионное масло должно подходить не только по вязкости, но и по нагрузке на узел

В отличие от SAE, классификация API учитывает эксплуатационные характеристики трансмиссионных масел. А именно, насколько состав продукта обеспечивает защиту подвижных частей от износа, а самого масла – от вспенивания, окисления и загрязнения.

Классификация API предусматривает следующие допуски трансмиссионных масел:

API-GL-1

Предназначены для КПП со спиральными, коническими и червячными передачами. Также подходят для некоторых трансмиссий с ручным управлением, работающих в условиях с низким удельным давлением и скоростью скольжения. В маслах с такой маркировкой не используются модификаторы трения и противозадирные присадки. Допуск API-GL-1 позволяет использовать масло в некоторых механических коробках передач грузовых автомобилей.

API-GL-2

Подходят для КПП с червячной передачей автомобильного типа. Масло может содержать противоизносные и очень мягкие противозадирные присадки. Как правило, такое масло используется в сельскохозяйственной технике, которая работает при низких скоростях и оборотах.

API-GL-3

Масло может применяться в механических трансмиссиях со спирально-коническим приводом, работающих при умеренно тяжелых нагрузках. Оно может содержать мягкие противозадирные присадки. Не подходит для гипоидных передач.

API-GL-4 (ТМ-4) – распространено в современных условиях

Масло для зубчатых, в том числе гипоидных передач, работающих при:

• некритических умеренных скоростях и ударных нагрузках;
• высоких скоростях и низком крутящем моменте;
• низкой скорости и высоком крутящем моменте.

Как правило, такое масло используется в синхронизированных КПП автомобилей с передним приводом.

Содержание присадок с противоизносными свойствами составляет максимум 4 %.

API-GL-5 (ТМ-5) – распространено в современных условиях

Масло для зубчатых, в том числе гипоидных передач легковых и грузовых автомобилей, работающих при:

• высоких скоростях и ударных нагрузках;
• высокой скорости и низком крутящем моменте;
• низкой скорости и высоком крутящем моменте.

В масле используется не более 6,5 % противоизносных модификаторов. Кроме того, в составе противозадирных присадок увеличено количество фосфора и серы. Оксиды этих элементов могут вызывать коррозию цветных металлов в конструкционных деталях синхронизированных трансмиссий. Поэтому масло с допуском API-GL-5 в таких агрегатах почти не применяется.

API-GL-6 – устарело

Масла с антизадирными свойствами для КПП старых высокопроизводительных автомобилей. Сейчас такая маркировка не применяется.

API-MT-1 – устарело

Масло с высоким содержанием антизадирных присадок, предназначенное для некоторых несинхронизированных механических коробок передач грузовых автомобилей и автобусов.

Последствия неправильного выбора масла для трансмиссии

Какое именно масло для трансмиссии необходимо, обычно указывается в руководстве по эксплуатации автомобиля. Главное – внимательно изучить, какой именно тип масла подходит для конкретного агрегата (КПП, мосты и т.п.). Ведь ошибка при выборе может нанести достаточно серьезный ущерб трансмиссии. К самым распространенным неприятным последствиям при использовании неправильного масла относятся:

• посторонние шумы при переключении скоростей;
• замедление работы сцепления;
• избыток масла, который приведет к перегреву трущихся между собой деталей и утечке смазочной жидкости;
• износ сальников и уплотнителей, что приведет к деформации рабочих узлов КПП.

Чтобы избавить себя от лишних сомнений при покупке, вы можете смело доверить выбор автоматическому сервису на сайте ADDINOL, который позволяет выбрать трансмиссионное масло. Здесь достаточно указать марку, модель и комплектацию автомобиля. Ориентируясь на требования автопроизводителя, наша система точно подберет именно то масло, которое подходит вашему автомобилю.

Как расшифровать маркировку трансмиссионного масла

Главная » Статьи

Рубрика: СтатьиАвтор: masladvig

Выбор трансмиссионного масла основывается на типе редукторного механизма автомобиля. Для разных поколений КПП применимы собственные стандарты и требования. Пользователи нередко ошибочно заливают лубрикант неподходящей категории. Это приводит к ускоренному износу мостов, синхронизаторов и шестерен. Наша редакция собрала полный список информации о том как расшифровать маркировку трансмиссионного масла.

Содержание

1. Основы трансмиссионных масел
2. Маркировка API
3. Маркировка SAE
4. Видео
5. Итог

Основы трансмиссионных масел

Лубриканты разделяются по типу базовой части на три группы.

1. Синтетика – современный тип, характеризующийся высокими показателями качества и цены.
2. Полусинтетика – переходное звено, представленное как оптимальный выбор для автомобилей среднего ценового сегмента.
3. Минералка – устаревшее поколение, представленное разработкой ТАД-17. Формула подходит для обслуживания классических моделей транспортных средств.

Примечание! Смазка ТАД-17 является устаревшим и снято с производства. Новые модификации выпускаются под другой маркировкой, названием. Если на прилавке магазина имеется данная разновидность – это 100% просроченный товар или фальсификат.

Маркировка API

Как расшифровать маркировку трансмиссионного масла по API? Стандарт, разработанный американским институтом нефти. Маркировка АПАЙ характеризует работоспособность в определенных типах механизмов.

1. GL1 – низшая категория, разработанная для применения в цилиндрических, червячных передачах. Сертификат не содержит противозадирных присадок. На 2022 год – разновидность устарела.
2. GL2 – полностью повторяет первую категорию с добавлением группы антифрикционных компонентов.
3. GL3 – актуальная разработка, применяемая в стандартных передачах спирально-конического типа. Характеризуется эксплуатацией при умеренных нагрузках и крутящем моменте. Изделие насыщено дополнительными противоизносными компонентами.
4. GL4 – современная категория. Лубриканты предназначены для КПП гипоидного типа, работающих на высоких оборотах, низких крутящих моментах. Формула содержит противоизносные компоненты. Стандарт не предназначен для редукторных блоков.
5. GL5 – поколение разрабатывается для работы в редукторных, гипоидных передачах. Противозадирные присадки формул не совместимы с цветными металлами. Жидкость предельно раскрывает характеристики во время ударных нагрузок, высоких порогов трения. Основное применение – редуктора легковых, грузовых автомобилей, функционирующие при повышенных нагрузках.
6. GL6 – полностью повторяет предшествующий стандарт. Отличием является дополнительное насыщение противозадирными присадками. Масло не предназначено для КПП.

Важно! Категории смазок с противозадирными присадками не применимы для механизмов с бронзовыми, медными синхронизаторами.

Противозадирные добавки образуют химическую связь с поверхностью металлов. Итог взаимодействия – образование модифицированной защитной пленки на зубцах шестерен. Покрытие является продуктом естественного износа. Это ускоряет процесс деструкции бронзовых, медных сплавов.

Маркировка SAE

Как расшифровать маркировку трансмиссионного масла по SAE? Cмазки трансмиссии подпадают под действие спецификации САЕ наравне с моторными жидкостями.

Для редукторных смазок актуальны показатели 80W90, 75W80 и прочие. Определение температурных показателей происходит аналогично автомобильным лубрикантам.

Видео

Вернуться на главную.

Итог

Узнав, как расшифровать маркировку трансмиссионного масла можно смело отправляться за покупками. Применение соответствующей жидкости продлевает срок службы коробок передач, редукторов и шестеренных механизмов. При подборе необходимо учесть все требования автопроизводителя для достижения максимального эффекта.

2

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:

Таблица цветов трансмиссионной жидкости

(что означает каждый цвет)

29 акции

Немногие компоненты автомобиля так важны с точки зрения эксплуатационной ценности, как трансмиссия. Без трансмиссии транспортное средство не могло бы передавать мощность своим ведущим колесам, что делало бы невозможным перемещение из одного места в другое.

Специальная смазка, известная просто как трансмиссионная жидкость, используется для предотвращения чрезмерного износа внутренних компонентов трансмиссии и обеспечения необходимой мощности жидкости для работы. Однако, как и любой смазочный материал, трансмиссионная жидкость со временем может выйти из строя.

К счастью, автомобилисты часто могут определить состояние трансмиссионной жидкости своего автомобиля, просто оценив ее цвет. Хотя такие усилия не являются точной наукой, они обеспечивают определенный уровень понимания общего состояния самой трансмиссии.

Понимая значение этих цветовых отклонений, можно гарантировать, что их трансмиссия будет подвергаться достаточному обслуживанию на протяжении всего срока службы. Читайте дальше, чтобы узнать больше об анализе состояния трансмиссионной жидкости вашего автомобиля путем оценки ее цвета и состояния.

См. также – 6 автомобильных жидкостей для проверки

Содержание

Что такое трансмиссионная жидкость?

Трансмиссионная жидкость — это специализированный смазочный материал, предназначенный для борьбы с износом внутри коробки передач. Эта жидкость циркулирует по всей трансмиссии, предотвращая эрозию металлических компонентов, а также ухаживая за различными уплотнениями и прокладками. Трансмиссионная жидкость также служит своего рода охлаждающей жидкостью, отводя тепло от трансмиссии по мере ее циркуляции.

В большинстве случаев трансмиссионная жидкость также действует как своего рода гидравлическая жидкость, облегчая зацепление пакета сцепления и гидротрансформатора. По этой причине эта жидкость должна быть в значительной степени устойчивой к сдвигу и неспособной к сжатию.

Трансмиссионная жидкость часто различается по составу в зависимости от того, какая коробка передач — автоматическая или механическая. Основное различие между этими двумя жидкостями связано с используемым пакетом противоизносных присадок.

Читайте также – Утечка трансмиссионной жидкости?

Почему трансмиссионная жидкость красного цвета?

Обычно трансмиссионная жидкость имеет красный цвет. Это, конечно, по уважительной причине. Как оказалось, трансмиссионная жидкость на самом деле окрашена в красный цвет, чтобы упростить идентификацию примесей. Без этого красителя трансмиссионная жидкость обычно прозрачна по своей природе, что затрудняет ее детальный анализ.

После окрашивания в красный цвет трансмиссионная жидкость становится более непрозрачной, что позволяет довольно легко обнаружить даже самые незначительные изменения цвета. Таким образом, цвет трансмиссионной жидкости можно использовать в качестве достаточно надежного индикатора общего состояния и статуса.

См. также – Что означает белый дым из выхлопных газов?

Как должна пахнуть трансмиссионная жидкость?

Здоровая трансмиссионная жидкость, срок службы которой не истек, как правило, имеет слабый запах, хотя многие также утверждают, что свежая трансмиссионная жидкость имеет слегка сладковатый запах. Однако этот запах со временем начинает меняться, указывая на возможную деградацию.

По мере того, как трансмиссионная жидкость начинает стареть, она часто приобретает «горелый» запах, который в значительной степени безошибочен. Этот запах имеет тенденцию быть довольно сильным и может быть легко обнаружен после извлечения щупа коробки передач из трубки щупа.

В то время как трансмиссионная жидкость без запаха или со слегка сладковатым запахом практически не нуждается в обслуживании, те жидкости, которые пахнут горелым или загрязненным, требуют пристального внимания. При попытке определить, когда следует проводить техническое обслуживание, следует также обращаться к специализированной сервисной литературе завода-изготовителя для своего автомобиля.

Читайте также – 7 признаков неисправности трансмиссии

Цвета трансмиссионных жидкостей

Много информации можно получить, оценив цвет трансмиссионной жидкости автомобиля. Те, у кого острый глаз, могут определить состояние трансмиссионной жидкости своего автомобиля, просто изучив ее цвет и консистенцию.

Ниже приводится описание различных возможных цветов трансмиссионной жидкости, а также то, на что указывает такой цвет.

Ярко-красный

Новая трансмиссионная жидкость обычно ярко-красного цвета и особенно скользкая на ощупь. Хотя яркость этого красного цвета со временем уменьшится, следует стремиться к тому, чтобы трансмиссионная жидкость была как можно ближе к исходному цвету и консистенции.

Пока трансмиссионная жидкость автомобиля сохраняет свой ярко-красный цвет, обслуживание не требуется. Тем не менее, интервалы обслуживания, установленные заводом-изготовителем, все же должны соблюдаться.

Темно-красный

По мере старения трансмиссионная жидкость часто приобретает заметно более темный цвет. Это, конечно, не о чем беспокоиться, поскольку такие изменения следует ожидать. Тем не менее, рекомендуется определенная степень превентивных действий.

В этот момент автомобилисты могут подумать о плановой замене трансмиссионной жидкости, особенно если их автомобиль достиг установленного заводом-изготовителем межсервисного интервала. Такие услуги позволяют значительно продлить жизнь практически любой трансмиссии.

Коричневый

Трансмиссионная жидкость коричневого цвета указывает на то, что началось окисление. Это, в свою очередь, означает, что в трансмиссионной жидкости вашего автомобиля отсутствуют ключевые присадки, поддерживающие вязкость и предотвращающие износ.

В ближайшем будущем рекомендуется выполнить промывку трансмиссионной жидкостью всякий раз, когда коричневая или мутная трансмиссионная жидкость становится очевидной. Без надлежащего обслуживания это состояние может значительно ухудшиться в кратчайшие сроки.

Очень темно-коричневый (или черный)

Вид очень темно-коричневой или черной трансмиссионной жидкости никогда не бывает приятным. Это указывает на то, что ваша трансмиссионная жидкость сильно загрязнена и часто в значительной степени окисляется. Таким образом, ключевая смазка сильно отсутствует, и внутренняя передача неизбежна со временем.

Жидкость этого цвета также имеет запах гари. Полная промывка системы требуется немедленно. При отсутствии этой услуги «проскальзывание» может проявиться очень быстро.

Розовая или пенистая

 

Появление розовой или пенистой трансмиссионной жидкости означает, что в систему попало значительное количество влаги.

В подавляющем большинстве случаев это свидетельствует о наличии поврежденного или иным образом поврежденного охладителя трансмиссионной жидкости. Охлаждающая жидкость двигателя вводится в трансмиссионную жидкость автомобиля, резко снижая вязкость смазочного материала.

В таких ситуациях время имеет решающее значение. Следует заменить охладитель трансмиссионной жидкости автомобиля и как можно скорее промыть все загрязненные системы.

• Автор
• Последние сообщения

Стив Купер

Владелец журнала Auto Trends Magazine

Стив является бывшим сертифицированным техником ASE и имеет степень в области технологий автомобильного обслуживания в Weber State. Когда он не ищет 10-миллиметровую головку в своем гараже, он наслаждается хорошим барбекю с семьей и друзьями.

Последние сообщения Стива Купера (посмотреть все)

• Как утилизировать старый бензин, моторное масло или краску — 31 мая 2023 г.
• Ваш автомобиль дергается при ускорении? (9 возможных причин) — 27 апреля 2023 г.
• 19 различных типов спойлеров — 22 марта 2023 г.

29 акции

Смазка и ее роль в анализе отказов зубчатых передач

Важно использовать передовой опыт для выявления проблем в зубчатых передачах до того, как они выйдут из строя.

Когда шестерни выходят из строя, это чаще всего происходит из-за усталости и перегрузки. Наиболее распространенной формой повреждения и отказа является фактическая поломка, но другие виды повреждения включают поверхностную усталость, известную как точечная коррозия, нормальный и ненормальный износ и пластическое течение.

То, как выглядят неисправности и отказы, зависит от типа механизма. Зубчатые колеса со сквозной закалкой, которые демонстрируют постоянную твердость на всем протяжении зубчатого колеса, будут иметь дефекты, которые выглядят иначе, чем те, которые закалены только на поверхности. Зубчатые колеса с поверхностной закалкой, также известной как поверхностная закалка, имеют тонкий слой, закаленный более мягким металлом под ним.

Первыми признаками выхода из строя зубчатого колеса являются износ или питтинг в нижней части чуть ниже делительной линии, где выступающие зубья одной шестерни входят во вторую шестерню, как показано на Рис. 1.

Рис. 1: Первые признаки точечной коррозии возникают в дедендум, нижняя половина зубьев шестерни. (Предоставлено Лоуренсом Людвигом-младшим)

Чтобы решить эту проблему, производители оригинального оборудования (OEM) могут увеличить твердость шестерни, ширину передней части шестерни или диаметр ее шага шестерни. В качестве альтернативы OEM-производители могут улучшить геометрию шестерни.

Аббревиатура LETS-C представляет четыре фактора, которые способствуют отказу шестерни и сокращению ее срока службы:

• Нагрузка.
• Окружающая среда.
• Скорость.
• Загрязнение.

Особенности и отказы

Некоторые виды конструктивных особенностей приводят к поломкам и отказам.

Прочность по Герцу или прочность балки относится к способности зуба шестерни выдерживать повторяющиеся нагрузки. Это мера несущей способности пары зубчатых колес. Она должна быть больше, чем максимальная динамическая нагрузка редуктора. Усталость возникает, когда шестерня выходит за пределы ее возможностей.

Тепловой рейтинг относится к рекомендуемой максимальной скорости, передаточному числу и мощности зубчатой ​​передачи. Если зубчатая передача используется сверх этих рекомендаций, зубчатая передача начнет перегреваться.

Эту информацию обычно можно найти на чертежах, в руководстве пользователя или на табличках редуктора.

Люфт — это конструктивная особенность, которая может повлиять на смазку. Это расстояние между задней частью одного зуба и передней частью следующего сопряженного зуба, как показано на рисунке 2.9.0003 Рисунок 2: Люфт обеспечивает пространство для смазки, чтобы поддерживать зубья шестерни в исправном состоянии. (Предоставлено Лоуренсом Людвигом-младшим)

Расстояние позволяет смазке покрывать зубья шестерни. Без хорошей смазочной пленки шестерни будут перегреваться, создавать шум, изнашиваться зубья и, возможно, выходить из строя. Эмпирическое правило для подходящей величины люфта следующее:

• Люфт = 0,04/диаметральный шаг шестерни.
• Диаметральный шаг = количество зубьев/диаметр шага.

Зазор также необходим для правильного прохождения смазки между шестернями. Это расстояние между вершиной одного зуба и основанием зуба другой шестерни. Это функция высоты зуба, а также величина, на которую выемка в данной шестерне превышает надстройку сопряженной с ней шестерни.

Классы отказов, связанных со смазкой:

• Усталость по Герцу, микро- и макро.
• Износ.
• Задиры, также известные как задиры (или поверхностная усталость).

Различные подходы разбивают поломку зубчатого колеса на различное количество режимов, как показано на рис. 3. Например, на этой диаграмме разрушение зуба происходит, когда зубчатое колесо сильно перегружено и выходит из строя.

Рис. 3. Отказ редуктора можно разделить на пять различных видов. (С любезного разрешения: NPTEL Course Machine Design II, Лекция 6 Отказ зубчатого колеса; Индийский технологический институт, Мадрас, Индия; профессор К. Гопинат и профессор М. М. Маюрам.) поверхностное напряжение за пределами предела выносливости материала. Это указывает на то, что напряжения Герца возникают, когда шестерня и шестерня входят в зацепление. Эти напряжения превышают прочность балки этой зубчатой ​​передачи.

Формы поверхностной усталости включают:

• Питтинг.
• Подсчет очков.
• Дробление ящика.

Точечная коррозия

Точечная коррозия является наиболее частым видом отказа зубьев шестерни. Это связано с многократным нагружением и контактными напряжениями, превышающими поверхностную усталостную прочность материала. Питтинг может начаться, как только шестерни будут запущены в работу.

Питтинг бывает трех типов: начальный, также известный как корректирующий; деструктивный; и нормально. Все эти формы питтинга могут принимать макро- или микроформы. Макропиттинг относится к ямкам диаметром более 1 мм. Микропиттинг, также известный как серое окрашивание, включает ямки размером менее 10 микрон. Микропиттинг приводит к тому, что шестерни выглядят так, будто на их поверхности есть белая или серая глазурь.

Начальная точечная коррозия вызвана локальными областями высокого напряжения из-за неровных поверхностей зубьев шестерни. Это небольшие ямки диаметром менее 1 мм, которые могут образоваться за относительно короткий период времени. Питтинг обычно возникает в узкой полосе на линии основного тона или чуть ниже линии основного тона. Это проявляется наиболее заметно на зубчатых колесах со сквозной закалкой, возникает в локализованных областях и имеет тенденцию к перераспределению нагрузки за счет удаления шероховатых участков с большим количеством неровностей.

Разрушающая точечная коррозия, также известная как прогрессирующая точечная коррозия, возникает в результате перегрузки поверхности, при которой первоначальная точечная коррозия не сгладилась в зубчатой ​​передаче. Если твердость поверхности зуба находится в пределах заданных значений, перегрузки системы обычно являются причиной деструктивной точечной коррозии.

Разрушающая точечная коррозия начинается ниже линии шага зубьев в нижней части зуба. Он постепенно увеличивается как в размере, так и в количестве ямок. Со временем могут образоваться усталостные трещины.

Способы решения проблемы точечной коррозии включают снижение нагрузки на привод, использование смазки с более высокой вязкостью или другого типа, модернизацию зубчатой ​​передачи или увеличение размера привода.

На рис. 4 показан пример макропиттинга в нижней части шестерни главной лебедки экскаватора. Неисправность была вызвана недостаточной вязкостью смазки. Смазка была слишком легкой, по крайней мере, на два класса ниже того, что рекомендовал OEM. На изображении видно, что большая часть поверхности была подорвана подповерхностными трещинами.

Рисунок 4: Макропиттинг приводит к потере материала в форме наконечников стрел. (С любезного разрешения: Лоуренс Людвиг мл.)

Нормальная ямка выглядит как небольшие или умеренного размера ямки, покрывающие всю дедендум боковых сторон зуба. В конце концов, образуются края ямок, при этом дальнейшая ямка практически не возникает. Точечная коррозия возникает из-за того, что ориентация трещин в нижней части шестерни и шестерни может задерживать масло. Когда контакт катится по трещинам, гидравлическое давление масла в трещинах заставляет трещины превращаться в ямки. [1]

Выемки в придатке выше зуба возникают редко, потому что масло выдавливается из микротрещин до того, как контакт может создать гидравлическое давление, вызывающее выемки.

Микропиттинг, также известный как серое окрашивание, содержит ямки размером менее 10 микрон. Поверхность с микроямками выглядит серой, белой или матовой. Образование микроямок зависит от таких факторов, как шероховатость и геометрия поверхности материала, тип смазки и условия эксплуатации. Он возникает на закаленных боковых сторонах зубьев сильно нагруженных шестерен и состоит из очень мелких трещин и пор на поверхности. Материал теряется и изменяет профиль боковых поверхностей зубьев, что приводит к точечной коррозии и поломке шестерен.

Микропиттинг в основном встречается в зубчатых передачах с поверхностной закалкой (также называемых науглероживанием). Он изменяет форму зубьев шестерни и концентрирует нагрузку на меньшей площади, что влияет на точность шестерен при их движении через зацепление. Микропиттинг часто встречается в ветряных турбинах.

На рис. 5 показан пример микропиттинга. Поверхности зубьев шестерен должны быть освещены под разными углами, чтобы можно было наблюдать микропиттинг. Интенсивное прямое освещение работает лучше, чем рассеянное флуоресцентное освещение.

Рисунок 5: Микропиттинг лучше всего виден при прямом освещении. (С любезного разрешения: Р. Эррикелло (июль 2015 г.), «Эластрогидродинамическая смазка (EHL): обзор», журнал Gear Technology. Доступно на сайте www.geartechnology.com.)

На рис. 6 перечислены различные факторы, влияющие на микропиттинг. Способы борьбы с ним включают гладкие поверхности зубьев шестерен, работу в соответствующих условиях и использование смазочных материалов, предназначенных для предотвращения микропиттинга. Смазочные материалы с низким коэффициентом сцепления, такие как масла на основе PAO или PAG, помогут снизить поверхностную усталость. Выбирайте смазочные материалы с умом, потому что вы не хотите ставить под угрозу другие желаемые характеристики вашего масла, такие как хорошая защита от износа и истирания или совместимость с уплотнительными материалами.

Рисунок 6: Смазка, поверхности и условия эксплуатации влияют на степень микропиттинга. (С любезного разрешения: Лоуренс Людвиг мл.)

Отслаивание

Отслаивание представляет собой большую область, где поверхностный материал откололся от зуба. Это может выглядеть как перекрывающиеся или соединенные между собой большие ямы. У зубчатых колес с поверхностным упрочнением это обычно проявляется в виде потери одной (или нескольких) больших площадей.

Выкрашивание вызывается высокими контактными напряжениями, когда края начальных ямок отрываются и быстро образуют большие отверстия; например, когда макропоры сливаются, образуя большие кратеры. На зубьях на рис. 7 трещины выросли из-за сколов и достигли границы сердцевина/корпус. Трещины продолжаются под верхней частью и выходят на заднюю сторону зубчатого колеса, создавая отверстие на всем протяжении зуба.

Рисунок 7: Большие кратеры позволяют трещинам проходить сквозь зубья шестерни, образуя отверстия. (С любезного разрешения: Р. Эррикелло (июль 2015 г.), «Эластрогидродинамическая смазка (EHL): обзор», журнал Gear Technology. Доступно на сайте www.geartechnology.com.) с тяжелонагруженными закалёнными шестернями. Раздробление корпуса проявляется в виде длинных продольных трещин на поверхности зуба, из-за которых впоследствии могут откалываться кусочки зуба. Раздавливание корпуса происходит внезапно только на одном или двух зубьях шестерни или шестерни. Эти трещины отличаются от ямок тем, что они не только простираются ниже жесткого корпуса, но и могут проходить насквозь, как показано на рис. 8.

Рисунок 8: Разрушение корпуса связано с сильно нагруженными шестернями из цементированного цемента. (С любезного разрешения: Анализ отказов: шестерни-валы-подшипники-уплотнения, 108-010, август 1978 г., Rexnord Industries, LLC, Gear Group. Доступно на сайте www.rexnord.com/contentitems/techlibrary/documents/108-010_manual.)

Отказ может быть связано с недостаточной глубиной корпуса, недостаточной твердостью сердцевины или высокими остаточными напряжениями. Во многих случаях сбой происходит из-за слишком большой нагрузки.

Износ

Износ описывает потерю материала с контактирующих поверхностей зубчатого колеса. Распространенные причины износа зубьев шестерни включают контакт металла с металлом из-за плохой смазочной пленки, попадание абразивных частиц в шестерни и химический износ из-за состава трансмиссионного масла и его присадок.

Различные степени износа включают:

• Полировка или легкая полировка, которая происходит медленно.
• Умеренный или нормальный износ, также медленный процесс в области дедендума.
• Чрезмерный, такой как разрушительный износ, вызывающий изменение формы зуба и ухудшающий зацепление.

Три типа режимов износа включают адгезионный, абразивный и коррозионный износ с подкатегориями, которые включают:

• Задиры.
• Подсчет очков.
• Царапины.
• Сварка.
• Бороздить.
• Фреттинг-коррозия.
• Кавитация.
• Эрозия.

При адгезионном износе на каждой из двух соприкасающихся скользящих поверхностей возникают сильные силы притяжения атомов. Зубы касаются друг друга случайными неровностями, образуя прочную связь. Частицы металла фактически переносятся через контактирующие поверхности. Перенесенные фрагменты разрушаются или изнашиваются, образуя частицы износа.

Задиры — это серьезный вид адгезионного износа, вызывающий перенос металла с одной поверхности зуба на другую вследствие сварки. Потертости имеют шероховатую или матовую структуру. Повреждение происходит в добавке, дедендуме или обоих в направлении, в котором происходит скольжение. Под увеличением потертые поверхности кажутся шероховатыми, рваными и деформированными.

Абразивный износ иногда называют режущим износом. Это происходит, когда твердые частицы попадают между шестернями и скользят или катятся под давлением по поверхности зуба. Твердые частицы могут представлять собой грязь, отливки, окалину или даже частицы износа.

Коррозионный износ – это износ зубьев шестерни в результате химических или электрохимических реакций. Химический износ придает зубу окрашенный или ржавый вид. Также могут появиться протравленные ямки. В отличие от других видов износа коррозионный износ может наблюдаться на всей поверхности зуба.

Общие причины коррозионного износа включают химическое действие активных ингредиентов в смазке, таких как сера, наличие влаги или посторонних материалов в смазке, а также противозадирные присадки, добавленные к смазке, которые реагируют с зубьями шестерни.

Поломка

Поломка — это высший тип неисправности. Поломка приводит к выходу из строя привода и часто к повреждению других компонентов, таких как валы или подшипники, осколками сломанных зубьев. Поломка является результатом высоких перегрузок от удара или статики. Неправильный прикус также может привести к поломке зубов. Усталостные переломы являются наиболее распространенным типом поломки, возникающим из-за трещин на галтели корня, которые медленно прогрессируют.

Неисправности со смазкой

Проблемы со смазкой могут вызвать различные неисправности. Задиры и задиры, как правило, вызываются разрушением масляной пленки из-за наличия в масле загрязнений или из-за слишком низкой вязкости, что, в свою очередь, способствует контакту металлов с металлами и высоким рабочим температурам.

Загрязняющие частицы, присутствующие в смазке, могут вызывать абразивный износ. Точечная коррозия иногда может указывать на коррозионные материалы в смазке или неправильный тип используемой трансмиссионной смазки, например, мазут вместо трансмиссионного масла.

Если шестерня работает без надлежащей смазки, повреждение будет прогрессировать до тех пор, пока зубья шестерни не изнашиваются и не выходят из строя.

Поиск и устранение неисправностей и проверки

Во-первых, важно отметить, что правильное смазывание и методы смазывания помогают предотвратить поломку редуктора. Большинство отказов зубчатых передач происходит из-за недостаточной или прерывистой смазки, включая такие события, как недостаточная подача смазки, использование неправильного типа смазки, загрязнение или пенообразование. Выбор надлежащего смазочного материала зависит от типа шестерни; нагрузка, входная мощность и передаточное число; рабочая скорость; температура окружающей среды и рабочая температура.

Несмотря на то, что вы всегда должны следовать рекомендациям OEM, Американская ассоциация производителей зубчатых колес предоставляет стандарты в AGMA 9005-E02 и AGMA 9000-F16. В этих документах указывается, какой тип трансмиссионного масла следует использовать, и рекомендуются вязкости смазочного материала в зависимости от скорости передачи и нагрузки.

Устранение неполадок

Для устранения сбоев используйте метод анализа первопричин, используя команду и работая с инженерами и специалистами по надежности вашего клиента. Затем вам нужно будет собрать различные типы данных, используя соответствующие методы проверки.

Сбор данных

• Используйте форму проверки или соответствующий документ.
• Запишите тип произошедшей ошибки.
• Опрос операторов.
• Запись доказательств; фотографировать.
• Просмотр справочной информации; посмотрите историю обслуживания и записи о техобслуживании.
• Просмотрите сборочные чертежи зубчатой ​​передачи и другие чертежи, которые могут дать представление.

Методы осмотра

• Начните с визуального осмотра. Прогуляйтесь и осмотрите смотровые люки.
• Измерьте температуру с помощью инфракрасного датчика, термометра сопротивления или термографии.
• Проведите анализ вибрации.
• Осмотрите фильтры.
• Используйте магнитные сборщики мусора.
• Измерить люфт шестерни и осевой люфт вала.
• Запишите рисунок контакта зуба с помощью пенетранта.
• Проведите анализ смазки.
• Задокументируйте все.

На рис. 9 приведен список элементов, которые вы будете использовать для осмотра редуктора.

Рисунок 9: Возьмите с собой эти инструменты для осмотра редуктора. (Предоставлено Shutterstock)

Для визуального осмотра сначала пройдитесь и найдите признаки перегрева, коррозии, загрязнения, утечек масла и повреждений. Кроме того, ищите признаки движения, такие как потрескавшаяся краска или фреттинг-коррозия на болтах, структурных крепежах и интерфейсах. Осмотрите сапун и проверьте уплотнения вала.

Что касается смотровых отверстий, проверьте, затянуты ли болты и правильно ли закрыта крышка. Только квалифицированный персонал должен иметь право открывать смотровое окно с соблюдением надлежащих процедур блокировки и маркировки. Наблюдайте за состоянием шестерен, валов и подшипников и исследуйте шестерни с помощью оборудования для магнитопорошковой дефектоскопии.

К признакам перегрева относятся:

• Дым из валов, уплотнений или сапунов.
• Обесцвеченная или обгоревшая краска на корпусах.
• Темперированные цвета на неокрашенной поверхности.
• Низкий уровень масла в смотровом стекле или на щупе.
• Пена в смотровом стекле или из сапуна.
• Масло темного цвета.
• Гнилостный или резкий запах или едкий запах.
• Вода в смотровом стекле или шлам на фильтрующих элементах.
• Воронение металлической стружки на магнитных пробках, детекторах стружки и фильтрах.

Создайте контрольный список обнаружения перегрева, который включает:

• Визуальные признаки перегрева.
• Запись рабочих температур с термометров редуктора или датчиков температуры, инфракрасного термометра или инфракрасных изображений, снятых при нулевой, 50-процентной и 100-процентной нагрузке; стреляйте датчиком по диагонали корпуса — если разница составляет 5°C (41°F), это признак смещения.
• Для систем с подачей под давлением с масляным радиатором измерьте температуру на входе и выходе масла редуктора, а также на входе и выходе охлаждающей воды.
• Осмотрите внутренние компоненты редуктора.
• Измерьте шум и вибрацию редуктора и сравните их с допустимыми пределами.
• Взять пробы масла на анализ.

Люфт шестерни и осевой люфт

Измерьте люфт шестерни, установив циферблатный индикатор таким образом, чтобы он был похож на профиль зуба шестерни. Заблокируйте шестерню, чтобы предотвратить ее вращение. Медленно и осторожно покачайте шестерню через люфт.

Также измерьте осевой люфт вала, установив циферблатный индикатор на конце вала и перемещая вал в осевом направлении. В большинстве случаев для этого требуется приспособление с шарикоподшипником на центральном валу, которое позволяет толкать и тянуть вал во время его вращения для посадки роликов подшипника.

Схемы контакта зубьев шестерни

Схемы контакта могут выявить перекос зубчатого зацепления. Оптимально проводить их осмотр при вводе в эксплуатацию зубчатой ​​передачи и регулярно в процессе эксплуатации, раз в год-два. Вы также должны проверить их перед разборкой зубчатой ​​передачи для ремонта или осмотра.

Для этого выполните тесты схемы контакта в условиях без нагрузки и под нагрузкой. Как всегда, соберите доказательства — запишите, задокументируйте и сфотографируйте схемы контакта шестерен.

Чтобы изучить образцы без нагрузки, тщательно очистите и покрасьте зубья на одной шестерне с помощью мягкого маркировочного состава, такого как смазка для маркировки зубов. Прокатите зубья через сетку, чтобы смесь перешла на неокрашенную шестерню. Например, поверните шестерню вручную, прикладывая небольшую нагрузку к валу шестерни рукой или тормозом. Снимите выкройку с шестеренки с помощью скотча (№ 845, книжного типа, шириной два дюйма) и наклейте на бумагу, чтобы получилась постоянная запись.

На рис. 10 показана маркировка ненагруженного зубчатого колеса, перенесенная на скотч. На изображении видно, что контакт смещается от центра к левому краю поверхности шестерни. Происходит несоосность.

Рис. 10: На этом изображении ненагруженной шестерни на ленте видно смещение. (Предоставлено Лоуренсом Людвигом-младшим.)

Чтобы изучить нагруженные модели, покрасьте несколько зубьев на одной или обеих шестернях тонким слоем лака для машиностроения, такого как Dykem. Запустите шестерни под нагрузкой на 25%, 50%, 75% и 100% от полной нагрузки. Осмотрите шаблоны после работы около часа при каждой загрузке. Оптимальные пятна контакта охватывают почти 100 процентов активной поверхности зубьев шестерни при полной нагрузке. Сфотографируйте шаблон и снимите шаблон с шестерни с помощью скотча и наклейте на бумагу, чтобы сформировать постоянную запись.

На рис. 11 показана схема шестерни при 50-процентной нагрузке (слева) и полной нагрузке (справа).

Рис. 11. Схемы различаются при 50-процентной нагрузке (слева) и при полной нагрузке (справа). (Предоставлено Лоуренсом Людвигом-младшим)

Опубликованные профили покажут вам, на что обращать внимание, как показано на рис. 12. Например, (а) показано, как выглядит картина, если шестерня качается.

Рис. 12: Эти модели демонстрируют различные виды неравномерного износа. (Предоставлено Schaeffer Manufacturing Co.)

Анализ смазки

Также важно провести анализ пробы масла из вышедшей из строя коробки передач в лаборатории и сравнить ее с неиспользованной пробой. Такой анализ может показать, соответствует ли масло спецификациям OEM, было ли оно загрязнено или деградировано и является ли оно репрезентативным для сервисного масла. Масло может содержать доказательства для поиска основной причины отказа.

Анализ смазочных материалов, который необходимо выполнить:

• Визуальный осмотр.
• Запах.
• Тест на потрескивание на горячей плите, чтобы определить, содержит ли она влагу.
• Вязкость при 40°C ASTM D445.
• Спектрометрический анализ ASTM D5185 или D6595.
• ИК-Фурье.
• Карл Фишер ASTM D6304.
• Кислотный номер ASTM D664.
• Феррографический анализ.
• Количество частиц ASTM D7647.
• Метод RULER (линейная развертка вольтамперометрии).

Процедура отбора проб

Возьмите пробу масла как можно ближе к редуктору, используя порт для отбора проб. Порт для отбора проб, такой как Minimess, производства Hydrotechnik GmbH, имеет 12-дюймовый удлинитель трубки, который может быть установлен в сливе и заканчиваться там, где вы выберете. Эмпирическое правило для установки заключается в том, чтобы держать конец трубки на расстоянии не менее двух дюймов от любой внутренней статической или динамической поверхности. Промойте порт и трубку не менее 10 раз, прежде чем брать пробу для анализа, примерно от 3 до 4 унций жидкости.

При отборе проб путем слива масла из резервуара отберите не менее трех проб. Для первого образца слейте масло через сито, чтобы уловить любые крупные частицы износа или фрагменты трещин, которые могут быть унесены. Дайте полностью стечь свободной воде перед захватом образца. Для второго образца возьмите середину слива. Оцените уровень масла в коробке передач по смотровому стеклу или по непосредственным измерениям. Возьмите третий образец ближе к концу слива. Этот образец может захватывать менее плотные загрязняющие жидкости.

Документируйте все

Важно документировать работу всей команды. Опишите все важные наблюдения в письменной форме. При необходимости прикрепите эскизы, фотографии и отчеты об анализе масла. Определите и отметьте каждый компонент, включая зубья шестерни и ролики подшипника. Отметьте все подшипники, включая внутреннюю и внешнюю стороны.

Опишите компоненты последовательно. Проходите части в той же последовательности. Сконцентрируйтесь на сборе как можно большего количества доказательств. Не делайте выводов, пока все доказательства не будут рассмотрены и задокументированы.  

Ссылка

1. Анализ отказов: шестерни-валы-подшипники-уплотнения, 108-010, август 1978 г., Rexnord Industries, LLC, Gear Group. Доступно по адресу www.rexnord.