齿轮箱的润滑方式
与所有的旋转机械设备一样,齿轮箱也需要依靠润滑来降低摩擦,同时提供足够的冷却来保证齿轮箱最优的使用寿命。
齿轮箱制造商针对不同的齿轮箱设计,提供了相应的润滑类型建议以及在这种润滑条件下的典型的润滑间隔,但我们必须清楚的是,这里给出的是根据理论齿轮箱设计以及齿轮箱应用条件下计算出来的推荐蚕食,实际的齿轮箱润滑要求还取决于齿轮箱所处的环境条件、维护是否正确以及使用过程中是否一直在设计的载荷下使用,而没有超载的情况。
因此,在实际的使用过程中我们往往发现,齿轮箱的润滑间隔以及油的使用情况要远比制造商建议的短的多。后续我们会跟大家详细的介绍实际情况下影响润滑的不同因素。
这里,我们先说说几种润滑齿轮箱的方法,一般情况下齿轮箱都是用的油润滑,常见的是飞溅润滑和强制循环油润滑,但是在某些特殊的应用下也有脂润滑的应用。
脂润滑
首先,脂润滑适用于低速运行的情况,但它提供的冷却比油少,因此不建议用于连续负载或重载应用,即使在低速时也是如此。这也是我们一般在齿轮箱应用中,很少见到脂润滑的最主要的原因。
不管是脂润滑还是油润滑,使用合适的和适量的润滑剂都很重要,这对于润滑脂尤其重要。使用过少的润滑会阻止形成足够的润滑膜,但过多的润滑(尤其是油脂)会增加粘性阻力并导致功率损失。
油浴润滑
油浴润滑,或者说飞溅润滑使我们经常能在各种设计的齿轮箱中用到的润滑方式,包括所有的齿轮形势,螺旋齿轮、直齿轮和锥齿轮齿轮箱。这种方法之所以被称为油浴润滑,它有一个充满(或部分充满)油的油箱。当齿轮旋转时,部分齿轮,或者某一个齿轮的一部分会浸入油浴中,并将油溅到其他齿轮和轴承上。
因此,如果轮齿完全浸没是,就会出现我们称之为“搅动”的情况。
从本质上讲,这种“搅动”是指齿轮或轴承因为液体阻力的原因,必须更加努力地“推动”润滑油。打个比方:当我们沿着海滩走的时候,如果海水只是穿过脚踝,行走是相对容易的;但当你走到海水摸过膝盖的位置时,往前走就会变得吃力;如果你继续往深水出走,就会发现行走变得越来越费力。
当然,飞溅润滑的有效性在很大程度上取决于齿轮的速度。根据这么多年齿轮箱的应用经验来看,需要至少 3 m/s 的切线速度才能使飞溅润滑有效(经验参数,只做参考)。
强制润滑
最后一种润滑方式,强制循环油润滑是高速应用的首选。强制润滑的类型包括油雾、喷雾和油滴等方法。
在油雾润滑中,润滑油被雾化,使其浸透齿轮和轴承内部内部部件的所有可能接触的区域。但是油雾一般来说对润滑油进行雾化,那进一步,如果我们给这些雾化的润滑油给一个初始的速度,就变成了喷雾。相比之下,喷油法可以将润滑油直接应用于我们需要润滑的齿轮啮合处以及轴承内部滚动体和滾道的接触面上。在很大程度上,这种润滑是非常有效的,但是也不排除在一些应用情况下出现的额外情况,比如,当旋转部件的转速较高,或者喷雾的速度和被润滑件的旋转速度处在一个临界值的时候,因为高离心力的原因,喷油的方向会被影响,而大大降低润滑的效率。
油滴法将油直接泵入或“滴”到需要的表面上。润滑油从邮箱中,通过内部管道系统被泵送到需要润滑的齿轮和轴承的位置。这种方法通常与油浴润滑结合使用,只要是润滑那些飞溅不到的位置,或者说对润滑和运行温度要求很高的位置。
无论使用何种润滑方法,正确的润滑类型对齿轮箱的性能都至关重要。
如何选择正确的润滑油,润滑到底应该是齿轮为先还是轴承为先?我们下次在跟大家讨论。