Основные эксплуатационные свойства трансмиссионных масел

НЧОУ СПО

Краснодарский колледж  управления, техники и технологий

 

 

 

 

 

 

Реферат

по теме: Основные эксплуатационные свойства

трансмиссионных масел 

 

 

 

Выполнил:

студентка 3 курса

группы 10-ПН-01

Тихоненко А.

Проверил:

К.Т.Н., доцент

Фролова Н.В

 

 

 

Краснодар 2013г.

Содержание

1. Введение.......................................................................................................3

2. Функции трансмиссионных масел ............................................................4

3. Характеристика трансмиссионных масел ................................................6

4. Компоненты трансмиссионных масел.......................................................8

4.1. Группы масел ..................................................................................10

5. Эксплуатационные свойства трансмиссионных масел...........................15

5.1. Вязкостно-температурные свойства..............................................17

5.2. Смазывающие свойства..................................................................18

5.3. Противоизносные свойства............................................................19 

5.4. Противопиттинговые свойства.......................................................20

   5.5 Стабильность после окисления.......................................................20

   5.6 Коррозионная агрессивность...........................................................20

6. Сроки смены масла.....................................................................................21

7. Список используемой литературы............................................................23

 

 

 

 

Введение

Трансмиссионные масла  используют для смазывания зубчатых передач в агрегатах трансмиссии  автомобиля (коробке передач, раздаточной  коробке, ведущих мостах, в рулевых передачах), а также в гидротрансмиссиях. ГОСТ 23652-79 устанавливает следующие марки трансмиссионных масел: Тэп-15, ТСп-10, ТСп-15к, ТАД-17И, ТС₃-9гип. Кроме того, в соответствии с ТУ 38.101529-75 изготовляется трансмиссионное масло для промышленного оборудования, известное ранее как масло марки «Нигрол», а в соответствии с ТУ 38.101110-81 — масло ТС-14,5. Наряду с этим выпускаются масла для гипоидных передач автомобилей. Масло ТС (ОСТ 3801260-82) используют для смазывания гипоидных передач автомобилей .

Трансмиссионное масло ТАД 17И — наиболее распространенное трансмиссионное масло для главных гипоидных передач, коробок передач и рулевых механизмов автомобилей. Буква И после обозначения вязкости свидетельствует, что масло имеет присадки (комплексная присадка «Англомол-99» фирмы «Лубризол») обеспечивающие высокие вязкостно-температурные, противоиз-носные и антипенные свойства. Производство комплексной присадки было прекращено, и на смену ТАД-17И пришли минеральные масла нового поколения. Иногда на канистрах с трансмиссионными маслами написано, что данное масло (например, Тап-15В) может применяться взамен ТАД-17И.

Трансмиссионное масло Тап-15В применяется в картерах главных передач (кроме гипоидных), коробок передач, раздаточных коробок, рулевых механизмов автомобилей . Буква В обозначает, что масло создано с улучшением свойств ранее выпускаемого масла Тап-15 и является его модификацией. Буква С в маркировке означает, что масло получено из сернистой нефти. Для смазывания гипоидных передач грузовых автомобилей при температурах наружного воздуха до -35 °С используют масло для грузовых автомобилей (ТУ 38.101270-78). Оно вырабатывается на основе базового масла марки ТС-14,5 с добавлением к нему присадок: 2,2% противозадирной, не более 0,35% моющей присадки и 0,007% антипенной. По условиям применения они сильно отличаются от масел для двигателей и имеют другую масляную основу и соответствующий набор присадок. Получают автомобильные трансмиссионные масла при перегонке мазута. Основными присадками для улучшения свойств трансмиссионных масел являются противопенные и противозадирные. В состав противоизносных и противозадирных присадок входит сера в количестве 1,2-3,6% по массе. Масла с такими присадками предназначены для использования в гипоидных передачах ведущих мостов, имеющих большие удельные нагрузки между зубьями шестерен.

Маркировка трансмиссионного масла составляется из сочетания  заглавных букв ТА (трансмиссионные, автомобильные), строчных букв п (присадок) или д (дистилляторное) и числового  значения кинематической вязкости в сантис-токсах при температуре 100 °С.

В современных автомобилях  используют зубчатые передачи различных  типов. Особенно широко распространены винтовые передачи. Преимущество их перед передачами с прямыми зубьями — в большей прочности зубьев шестерен при равных габаритах, плавной и бесшумной работе. Однако к маслам для винтовых шестерен предъявляют более высокие требования, чем к маслам для шестерен с прямыми зубьями, поскольку скорости скольжения в таких передачах больше.

Функции трансмиссионных масел

В агрегатах трансмиссии  современных машин трансмиссионные  масла выполняют следующие функции:

♦     уменьшают износ деталей 
♦     снижают потери энергии на внешнее трение 
♦     увеличивают теплоотвод от трущихся поверхностей 
♦     предохраняют детали и механизмы от коррозии.

Масла для гидромеханических  передач выполняют также функцию  рабочего тела в гидротурбине, передающей мощность. Учитывая конструктивные особенности и назначение шестеренчатых передач, к маслам могут предъявляться специфические требования. Например, масла для ведущих мостов с фрикционной блокировкой дифференциала должны обладать хорошими фрикционными свойствами, а масла для трансмиссий автомобилей с периодической эксплуатацией — хорошими защитными свойствами и т. п.

Условия, в которых работает масло в шестеренчатой передаче, определяются следующими факторами: температурным режимом, частотой вращения шестерен (скоростью относительного скольжения трущихся поверхностей зубьев), удельным давлением в зоне контакта. Рабочая температура масла в агрегатах трансмиссии меняется в широких пределах — от температуры окружающего воздуха в начале работы даже до 150 °С в процессе работы. В температурном режиме работы зубчатых передач различают следующие характерные температуры: минимальную — в начальный момент работы передачи, равную наиболее низкой температуре окружающего воздуха; максимальную — соответствующую самым экстремальным условиям работы; среднеэксплуатационную — наиболее вероятную во время работы агрегата изделия или машины.

Минимальная температура  масла в агрегатах трансмиссии  автомобилей в холодной климатической  зоне может достигать -60 °С. Максимальная и сред-неэксплуатационная температура  масла зависит от температуры  воздуха, условий эксплуатации, вязкости масла и других факторов. Среднеэксплуатаци-онная температура в агрегатах трансмиссии автомобилей обычно составляет 60-90 °С. Фактическая температура масла в зоне контакта зубьев шестерен на 150-200 °С выше температуры масла в объеме. Заметное влияние на температуру оказывает скорость скольжения на поверхности зубьев в зоне их контакта. Скорости скольжения в цилиндрических и конических передачах составляют на входе в зацепление 1,5-3 м/с. В некоторых агрегатах они достигают 9-12 м/с. Для гипоидных передач скорости скольжения достигают 15 м/с и более. В цилиндрических и конических передачах удельные нагрузки в зоне зацепления составляют 0,5-1,5 ГПа, достигая в некоторых случаях 2 ГПа. В гипоидных передачах они в два раза выше. Под действием таких нагрузок условия для гидродинамической смазки ухудшаются.

Трансмиссионные масла характеризуются:

♦     высокими противоизносными, противозадирными и противопиттинговы- 
       ми свойствами 
♦     хорошей термической и термоокислительной стабильностью 
♦     способностью защищать смазываемые поверхности от коррозионного воз 
       действия агрессивных веществ 
♦     пологой вязкостно-температурной кривой и сравнительно малой вязкос 
тью в области отрицательных температур 
♦     стойкостью к пенообразованию 
♦     высокой физической стабильностью в условиях применения и длитель 
        ного хранения 
♦     способностью не оказывать вредного воздействия на резиновые уплот- 
       нительные материалы.

Показатели	ТЭп-15	ТСп-15К	Тап-15В	ТСп-14гип	ТАД-17и
Вязкость: кинематическая, мм7с, при температуре: 50 °С 100°С динамическая  при -15 (20) °С, Пас, не более	- 15,0±1  200	- 15,0±1 75	- 15,0±1  180	- >14,0 (75)	110-120 >17,5 -
Индекс вязкости, не менее	-	90	-	85	100
Температура, °С: вспышки в открытом тигле, не ниже застывания, не выше	185 -18	185 -25	185 -20	215 -25	200 -25
Содержание, % (мае): механических примесей, не более фосфора, не менее серы	0,03 0,6 >3,0	0,01	0,03	0,01	Отсутствие 0,1 1,9-2,3
Испытание на коррозию в  течение 3 ч пластинок из меди при 120 °С, баллы, не более	-	2с	-	-	2с
Зольность, %	>0,3	-	-	-	>0,3
Кислотное число, мг КОН/г, не более	—	—	—	—	2,0
Склонность к пенообразованию, см , не более, при температуре: 24 °С 94 °С 24 °С после испытания при 94 °С	-	300 50 300	-	500 450 550	100 50 100
Смазывающие свойства на ЧШМ: индекс задира, Н, не менее нагрузка сваривания, Н, не менее	-	539 3479	490 3283	588 3920	568 3687

 

Компоненты  трансмиссионных масел

Трансмиссионные масла  представляют собой сложную коллоидную систему, включающую две группы компонентов: первая — основа масла, вторая — функциональные присадки для улучшения эксплуатационных свойств масел.

Основой трансмиссионных  масел служат высококачественные дистиллятные или остаточные минеральные масла, подвергнутые специальной очистке и депарафинизации, фракции нефти асфальтового основания, высокополимерные соединения и синтетические масла. Однако дистиллятные масла (легкие сорта индустриальных масел, трансформаторные) имеют слишком малую вязкость при высоких температурах, а остаточные масла (МС-20, МК-22, АК-15) — высокую вязкость при низких температурах. Поэтому для получения трансмиссионных масел с необходимыми вязкостно-температурными свойствами используются следующие методы:

♦     смешение высоковязких масел с маловязкими 
♦     загущение маловязких масел высокополимерными загущающими при 
садками 
♦     глубокая очистка масел для удаления из них компонентов с неудовлетворительными вязкостно-температурными свойствами.

Наиболее перспективным  способом получения трансмиссионных масел с хорошими вязкостно-температурными свойствами является загущение вязких масел типа АСВ-5, МС-8, И-12А и др. высокополимерными присадками. В качестве загущающих присадок используют главным образом полиизо-бутилены, полиметакрилаты, виниполы и др. После добавления к данным маслам загущающих присадок может быть получено масло, рекомендуемое к применению при самых низких температурах. К числу перспективных относятся синтетические масла (с вязкостью SAE 75W-90 и уровнем качества GL-5 (ТМ-5)). С их помощью реально отдалить сроки капитального ремонта, сэкономить топливо и тем самым избежать лишних затрат, особенно в разветвленной трансмиссии полноприводных машин. Течи, возникающие, например, в редукторах российских автомобилей, при заправке их синтетическими маслами, связаны прежде всего с качеством изготовления самих уплотнителей. Синтетические трансмиссионные масла гораздо предпочтительнее для зимних условий, так как загустевают при значительно более низких температурах, чем минеральные масла. Синтетические масла характеризуются пологой вязкостно-температурной кривой. Для получения таких масел используют синтетические углеводородные масла, сложные эфиры двух основных карбоновых кислот, сложные эфиры многоатомных спиртов, полисилаксановые жидкости и др. Типичное синтетическое масло имеет вязкость 7,1 мм²/с при 100 °С, 22 Пас при -40 °С, температуру вспышки 230 °С, температуру застывания -57 °С. Лишь высокая стоимость синтетических масел сдерживает их применение (в три-четыре раза выше, чем минеральных масел). В целом нежелательно снижать уровень качества масла ниже допустимого: GL-5 для гипоидных передач; GL-4 для редукторов и коробок передач. По существу, синтетических масел может хватить на весь срок службы автомобиля (агрегата), если, конечно не будет утечки масла через сальники. В ряде случаев течь можно устранить присадками с эффектом «Стоп-Ойл». Коль речь зашла о присадках, то максимальный эффект в редукторах с гипоидными парами дают тефлоновые или молибденсодержащие добавки. Возможно также использование чистого измельченного порошка дисульфида молибдена. Названные материалы в какой-то мере снижают риск появления задиров на зубьях. Присадка выручит в критических ситуациях. В случае ремонта в пути, когда специального трансмиссионного масла нет, в коробку передач можно залить обычное моторное масло, смешав его с дисульфидом молибдена.

Присадки чаще всего  вводятся в масла при их изготовлении. Применяют антифрикционные, противоизносные, противозадирные, антиокислительные, антикоррозионные, защитные, диспергирующие, противопенные, депрессор-ные и другие типы присадок. Группы трансмиссионных масел, различаются между собой эксплуатационными свойствами и содержанием присадок.

Группа масел по эксплуатационным свойствам	Наличие присадок	Рекомендуемая область применения
1	Минеральные масла без  присадок	Цилиндрические, конические и червячные передачи, работающие при контактных напряжениях от 900 до 1600 МПа и температуре масла  в объеме до 90 °С
2	Минеральные масла с  противо-износными присадками	То же, при контактных напряжениях до 2100 МПа и температуре масла в объеме до 130°С
3	Минеральные масла с  противо-задирными присадками умеренной  эффективности	Цилиндрические, конические, спирально-конические и гипоидные  передачи, работающие при контактных напряжениях до 2500 МПа и температуре масла в объеме до 150 °С
4	Минеральные масла с  противо-задирными присадками высокой  эффективности	Цилиндрические, спирально-конические и гипоидные передачи, работающие при контактных напряжениях до 3000 МПа и температуре масла в объеме до 150 °С
5	Минеральные масла с  противо-задирными присадками высокой  эффективности и многофункционального действия, а также универсальные  масла	Гипоидные передачи, работающие с ударными нагрузками при контактных напряжениях выше 3000 МПа и температуре масла в объеме до 150°С

 

В большинстве случаев  используются поверхностно-активные вещества. К ним относятся животные и  растительные жиры, жирные кислоты  и их эфиры, мыла жирных кислот и  др. Эти вещества адсорбируются на поверхностях трения, препятствуя их непосредственному контакту.

Хорошими противоизносными и противозадирными присадками являются серосодержащие соединения: осерненные минеральные масла, олефино-вые полимеры, дисульфиды и полисульфиды и т. п. При повышенных температурах и нагрузках эти соединения взаимодействуют с металлом с возникновением пленки сульфида железа на поверхностях трения, препятствующей износу и задиру.

Противозадирный эффект обеспечивается и при использовании хлорсодержащих присадок. К ним относятся гексахлорэтон, хлорированный парафин, ароматические углеводороды, минеральные масла и др. Хлорсодержащие соединения коррозионно-агресивны, особенно при контакте с водой. Хлорсодержащие присадки чаще всего применяют в сочетании с другими присадками, устраняющими этот недостаток. Противозадирный и противоизносный эффекты достигаются также фосфорсодержащими присадками — органическими производными фосфорных и фосфористых кислот, их средними эфирами, солями кислых эфиров и др. Фосфорсодержащие присадки эффективно увеличивают нагрузку заедания трущихся поверхностей при небольших скоростях скольжения. Однако они недостаточно эффективны при высоких скоростях и ударном нагружении.