Трансмиссионные масла

Область применения трансмиссионных масел чрезвычайно широка. Их используют в коробках передач, ве­дущих мостах, бортовых передачах, раздаточных коробках, механизмах рулевого управления тракторов, комбайнов, самоходных шасси, автомобилей. Все эти агрегаты представляют собой зубчатые передачи: цилин­дрические, конические, гипоидные и др. Большинство зубчатых передач смазывают способом окунания и раз­брызгивания масла, находящегося в картере. В отдель­ных случаях (например, агрегаты трансмиссии автомо­билей МАЗ, КРАЗ) одновременно с разбрызгиванием масло подается насосом к подшипникам и зубьям шес­терен.

Основное назначение трансмиссионных масел то же, что и моторных: снижение износа трущихся сопряже­ний, уменьшение затрат энергии на преодоление трения, отвод тепла от деталей и предохранение их от коррозии. Кроме того, трансмиссионные масла должны снижать действие ударных нагрузок, уменьшать шум и вибрацию шестерен, уплотнять зазоры в сальниках и различных соединениях.

В тракторо- и автомобилестроении все шире внедря­ются гидротрансмиссии, в которых масло служит рабо­чей средой, передающей крутящий момент от двигателя на ведущие системы машин. Кроме того, специальными трансмиссионными маслами заполняют различные ре­гулирующие приспособления.

Условия работы трансмиссионных масел существенно отличаются от тех, в которых применяют моторные мас­ла. Прежде всего, трущиеся поверхности деталей зубча­тых конических, цилиндрических, червячных передач подвергаются действию значительно более высоких, чем Двигатели, удельных нагрузок: до 1500—2000 МПа (15000—20000 кгс/см²), а в гипоидных передачах даже до 4000 МПа (40000 кгс/см²). Зато скорости скольжения (не более 2, 5—3, 0 м/с) и рабочая температура (пример­но 80—100°С) в трансмиссиях значительно ниже. Уве­личение мощности двигателей и более тяжелые режимы эксплуатации машин приводят к росту рабочей темпе­ратуры в агрегатах трансмиссии, поэтому иногда она повышается до 125-140°С. Такова температура масла в объеме, а в местах контакта зубчатых зацеплений в результате кратковременного местного нагрева она мо­жет быть 250°С и выше, при этом возможно не только интенсивное окисление, но и термическое разрушение углеводородов масла.

Свойства масел, обеспечивающие пуск, в очень боль­шой степени зависят от температуры окружающего воз­духа. Перед началом работы машины, особенно после ночной " стоянки, температуры масла и окружающей сре­ды равны. В холодное время года в картере трансмис­сии находится очень густое, а часто застывшее масло. Чтобы провернуть шестерни, нагреть и размешать масло, нужно затратить большие усилия. Проходит значитель­ное время, пока в системе установится рабочая темпе­ратура. Весь этот период к зубчатым зацеплениям мас­ло поступает в ограниченном количестве. Но и после прогрева из-за высоких удельных нагрузок обычно наб­людается граничное, а не жидкостное трение, что может привести к задиру и выкрошиванию шестерен.

Для обеспечения быстрого пуска зимой при отрица­тельной температуре необходимы низкие вязкость и температура застывания. В то же время при устано­вившемся рабочем режиме вязкость должна быть достаточной для предотвращения износа при больших контактных нагрузках.

Несмотря на большое разнообразие трансмиссион­ных масел к ним предъявляются общие эксплуатацион­ные требования. Необходимо, чтобы они обладали до­статочными противоизносными и противозадирными свойствами (высокая смазывающая способность — об­разование прочных пленок на зубчатых зацеплениях); имели хорошие вязкостно-температурные свойства, а также нужную температуру застывания (обеспечение легкого запуска при отрицательной температуре, быст­рый выход агрегата на режимную работу и надежное смазывание трущихся пар); возможно меньше меняли свойства под действием температуры и времени; не содержали абразивных механических примесей и воды, а также коррозионно-активных соединений (снижение механического и химического износа деталей) и не разрушали резиновых уплотнений.

Из этих требований наибольшее значение имеют вы­сокие противозадирные и противоизносные свойства, для улучшения которых вводят присадки. При высокой кон­тактной температуре активные элементы присадок на поверхностях трения образуют пленки, обладающие более высокой по сравнению с основным металлом пластичностью и износостойкостью.

В зависимости от условий применения трансмисси­онные масла можно разделить на четыре большие груп­пы.

а) масла (обычно без присадок), предназначенные для малонагруженных цилиндрических и конических зубчатых передач коробок скоростей, задних мостов, бортовых передач и других агрегатов трансмиссий трак­торов и автомобилей, работающих при контактных нап­ряжениях до 1000 МПа (10000 кгс/см²) и температуре до 90°С;

б) масла, содержащие противоизносные присадки, рекомендуются для конических зубчатых передач, ра­ботающих при действии удельных нагрузок до 2000 МПа (20000 кгс/см²) и температуре до 120°С;

в) масла с противозадирными присадками, выпус­каемые для тяжело нагруженных спирально-конических, червячных передач и других агрегатов трансмиссий большегрузных автомобилей (температура выше 120°С, нагрузка выше 2000 МПа или 20000 кгс/см²);

г) специальные масла, содержащие эффективные противозадирные присадки, для гипоидных передач грузовых и легковых автомобилей.

В зависимости от климатических условий вырабаты­ваются различные сорта трансмиссионных масел: лет­ние, зимние, всесезонные, северные и арктические. Для трансмиссий тракторов и автомобилей используют в ос­новном масла вязкостью 14—20 сСт при 100" С летом и около 10 сСт зимой. Наибольшее распространение наш­ли трансмиссионные масла (ГОСТ 23652—79) с противоизносными и противозадирными присадками, эксплуа­тационные свойства которых обеспечивают надежную работу современных конструкций тракторных агрегатов (табл. 15).

В агрегатах трансмиссий большинства тракторов используют масло ТЭп-15, содержащие 5% противоизносной присадки ЭФО и 1 % депрессора, понижающего температуру застывания. Масло для условий средней полосы СССР является всесезонным, но сравнительно высокая температура застывания ограничивает его применение при отрицательной температуре.

 

 

Таблица 15 Основные показатели качества и область применения трансмиссионных масел

Марка трансмиссионного масла (ГОСТ 23652-79)	Показатели качества	Назначение и область применения
Кинематическая вязкость при 1000С, сСт	Динамическая вязкость при -15 0С, Пуаз	Температура застывания, 0С (не выше)	Противоизносные свойства (нагрузка сваривания), кгс
ТСп-14, 5	15, 0	800 (при -20 0С	—25		Цилиндрические, конические и червячные передачи автомобилей*
ТЭп-15	15, 0		— 18	—	Цилиндрические, конические и спирально-конические передачи тракторов, комбайнов*
ТАп -15В	15, 0		—20		Тяжело нагруженные цилиндрические, конические и спирально-конические передачи автомобилей и тракторов*
ТСп-10	10, 0	3000 (при —35 СС)	-40		Тяжело нагруженные ци­линдрические, конические и спирально-конические передачи автомобилей, тракторов * *
ТСп-15К	15, 0		—25		Трансмиссия большегрузных автомобилей КамАЗ
ТСп-14гип	14, 0		—25		Гипоидные передачи грузовых автомобилей
ТАД-17и	17, 5	—	—25		Трансмиссия автомобилей ВАЗ и других легковых автомобилей

* Всесезонное, кроме северных районов

** Зимние – в средне климатической зоне, всесезонные – в северных районах

**

 

 

Не отличаясь от ТЭп-15 по вязкостной характеристи­ке, масло ТАп-15В обладает несколько улучшенными противозадирными свойствами за счет введения противозадирных присадок ОТП или ЛЗ-23К Аналогична характеристика масла ТСп-14, 5. Комплекс эффективных присадок содержится в масле ТСп-15К, предназначен­ном для эксплуатации автомобилей КамАЗ.

(ТУ 38 101529—75), в трансмиссиях тракторов и авто­мобилей использовать не рекомендуется.

Надежная работа трансмиссий большинства грузо­вых и легковых машин (кроме ВАЗ) со сроком смены 20—30 тыс. км обеспечивается при использовании мас­ла ТАп-15В. Для работы гипоидных передач грузовых автомобилей предназначено масло ТСп-14 (см. табл. 15), а для всех агрегатов трансмиссий автомобилей «Жигу­ли»— ТАД-17и. Масла для гипоидных передач замени­телей не имеют, так как в их составе имеются высоко­эффективные комплексные противозадирные и антиокислительные присадки, которых нет в других маслах.