WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

   Добро пожаловать!


Pages:     || 2 | 3 | 4 | 5 |   ...   | 10 |
МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ФГОУ ВПО «ВЯТСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННАЯ АКАДЕМИЯ» КАФЕДРА ДВИГАТЕЛЕЙ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ В. А. Л И Х А Н О В, Р. Р. Д Е В Е Т Ь Я Р О В Т Р А Н С М И С С И О Н Н Ы Е М А С Л А КИРОВ 2006 МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ФГОУ ВПО «ВЯТСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННАЯ АКАДЕМИЯ» КАФЕДРА ДВИГАТЕЛЕЙ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ В. А. Л И Х А Н О В, Р. Р. Д Е В Е Т Ь Я Р О В Т Р А Н С М И С С И О Н Н Ы Е М А С Л А Учебное пособие КИРОВ 2006 УДК 631.372 Лиханов В.А., Деветьяров Р.Р. Трансмиссионные масла: Учебное пособие. – Киров: Вятская ГСХА, 2006. - 100 с.

Рецензенты: доктор технических наук, профессор СанктПетербургского института ГПС МЧС России В.Н. Ложкин (ФГОУ ВПО Санкт-Петербургский институт ГПС МЧС России);

доктор технических наук, профессор кафедры гидравлики Санкт-Петербургского государственного политехнического университета М.Р. Петриченко (ФГОУ ВПО «Санкт-Петербургский государственный политехнический университет).

Учебное пособие рассмотрено и рекомендовано к печати учебно-методической комиссией инженерного факультета Вятской ГСХА (протокол № 7 от 15 июля 2005 г.).

Учебное пособие «Трансмиссионные масла» предназначено для лабораторных занятий студентов инженерного факультета по специальностям:

190601 - Автомобили и автомобильное хозяйство;

190603 - Сервис и техническая эксплуатация;

110301 - Механизация сельского хозяйства;

110304 - Технология обслуживания и ремонта машин в АПК всех форм обучения. Пособие разработано академиком Российской Академии транспорта, доктором технических наук, профессором, заведующим кафедрой двигателей внутреннего сгорания Лихановым В.А. и старшим преподавателем кафедры двигателей внутреннего сгорания кандидатом технических наук Деветьяровым Р.Р.

© Вятская государственная сельскохозяйственная академия, 2006 © В.А. Лиханов, Р.Р. Деветьяров, О Г Л А В Л Е Н И Е Введение 1. Трансмиссионные масла. Назначение и требования к качеству масел 1.1. Назначение трансмиссионных масел 1.2. Автомобильные трансмиссии и требования к качеству масел 2. Свойства масел и методы их оценки 2.1. Условия работы 2.2. Эксплуатационные свойства 2.2.1. Смазывающая способность 2.2.2. Вязкость и вязкостно-температурные свойства 2.2.3. Термостабильность и стойкость к окислению 2.2.4. Антикоррозионные свойства 2.2.5. Склонность к пенообразованию 2.2.6. Совместимость с эластомерами 2.3. Оценка качества масел 3. Международные классификации 3.1. Классификация по вязкости 3.2. Классификация по назначению 3.3. Классификация масел по ГОСТ 4. Эксплуатационные группы 4.1. Зарубежные масла 4.2. Масла российского производства 4.2.1. Масла для механических коробок передач 4.2.2. Масла для гидромеханической и гидрообъемной передачи 4.2.3. Применение отечественных масел при низких температурах 4.3. Периодичность замены трансмиссионных масел Литература Приложение ВВЕДЕНИЕ Увеличение парка автомобилей зарубежного производства способствовало расширению ассортимента смазочных материалов, удовлетворяющих требованиям ведущих мировых производителей. Недостаточность специальной литературы по существующим международным классификациям и требованиям автопроизводителей затрудняет оптимальный выбор смазочных материалов для конкретного применения.

Исходя из этого основное внимание в учебном пособии уделено основам производства, свойствам и методам их оценки, зарубежным классификациям по качеству и назначению автомобильных трансмиссионных масел, а также требованиям мировых автопроизводителей.

Учебное пособие позволит студентам дать правильные рекомендации по необходимому уровню качества автомобильных трансмиссионных масел в зависимости от конкретного назначения и условий эксплуатации.

1. ТРАНСМИССИОННЫЕ МАСЛА. НАЗНАЧЕНИЕ И ТРЕБОВАНИЯ К КАЧЕСТВУ МАСЕЛ 1.1. Назначение трансмиссионных масел Трансмиссионные масла предназначены для смазки механических, гидромеханических и гидрообъемных трансмиссий. Состав и свойства масел зависят от конструкции трансмиссий и условий работы (температура, контактные напряжения скорости скольжения и др.) Трансмиссионные масла отличаются по своим свойствам от моторных масел ввиду существенного различия в условиях работы:

- не соприкасаются с горячими поверхностями камеры сгорания;

- не имеют контакта с продуктами сгорания топлива;

- подвергаются высокому контактному давлению одновременно с большой скоростью сдвига в сопряженных поверхностях.

Агрегаты трансмиссий могут иметь в одном корпусе все виды передач и механизмов: зубчатые, фрикционные, гидравлические. Поэтому трансмиссионные масла должны обладать универсальными свойствами: смазывающего материала механических зубчатых передач, среды для обеспечения сцепления во фрикционных передачах и жидкости, передающей мощность в гидравлических передачах и регулирующих устройствах.

Функции трансмиссионных масел.

В механических трансмиссиях:

- снижение износа;

- уменьшение коэффициента трения;

- отвод тепла от трущихся поверхностей;

- защита от коррозии;

- подавление вибрации и смягчение ударных нагрузок;

- удаление продуктов износа и загрязнений.

Во фрикционных механизмах:

- обеспечение прочного контакта смыкающихся поверхностей;

- обеспечение необходимого статического и динамического коэффициента трения при разных скоростях скольжения;

- обеспечение смазывания в экстремальных условиях, предотвращение проскальзывания пар трения и подавление вибрации.



В гидромеханических передачах:

- снижение износа;

- снижение трения в зубчатых передачах;

- обеспечение необходимого коэффициента трения для фрикционных механизмов;

- защита от коррозии;

- отвод тепла от трущихся поверхностей.

1.2. Автомобильные трансмиссии и требования к качеству масел Узлы и агрегаты, составляющие трансмиссию автотранспортных средств:

- коробки передач: механическая (ручного управления), автоматическая, коробка передач с главной передачей переднего ведущего моста (transaxle);

- сцепление;

- главная передача;

- дифференциал;

- передача рулевого управления;

- раздаточная коробка;

- механизм отбора мощности в тракторах и других мобильных рабочих машинах;

- карданный вал с шарнирами.

По принципу действия узлы и агрегаты трансмиссии разделяются на 3 основные группы:

1. зубчатые передачи и механизмы (коробка передач, раздаточная коробка, главная передача, дифференциал, рулевая передача, колесная передача, редуктор колеса и др.);

2. фрикционные механизмы (синхронизаторы механической коробки передач, тормоза и сцепления автоматической коробки передач (фрикционы), фрикционная муфта дифференциала повышенного трения, фрикционная бесступенчатая коробка передач и др.);

3. гидродинамические и гидравлические механизмы (гидротрансформатор, гидравлическая муфта, гидрообъемная (гидростатическая) трансмиссия, гидродинамический замедлитель, гидравлический усилитель рулевого механизма, гидравлические механизмы управления).

Все механизмы трансмиссии в агрегатах, за редкими исключениями, находятся погруженными в масло, которое служит одновременно и как смазочный материал, и как гидравлическая среда или среда фрикционного сцепления. Каждая из этих групп предъявляют разные требования к маслам в зависимости от того, какую функцию масло выполняет и каковы конструкционные особенности и задачи механизма.

Зубчатые передачи.

Зубчатые передачи отличаются большим разнообразием конструкций, от которых, как и от условий работы, зависят износ и энергетические потери на трение. Это вызывает и особый подход к их смазыванию.

Виды зубчатых передач механических трансмиссий: цилиндрическая, конусная, конусно-спиральная, гипоидная, червячная.

Каждая из этих передач характеризуется различными условиями работы, трения и смазывания.

В зависимости от конструкций шестерен зубья могут соприкасаться небольшой площадью, линией или точкой. Профиль зубьев сконструирован так, чтобы при движении зубья перемещались путем качения, а не скольжения. Это позволяет уменьшить трение и износ. В цилиндрических передачах наибольшее трение скольжения проявляется у основания и вершины зубьев.

Скорость скольжения в цилиндрических и конических передачах составляет от 1,5…3,0 до 9…12 м/с, а контактные давления – 500…2000 МПа. Наиболее трудными условиями работы отличаются гипоидные и червячные передачи, в которых одновременно проявляются высокая скорость сдвига (до 15 м/с и 25 м/с, соответственно) и контактные давления выше 3000 МПа.

Конкретные агрегаты трансмиссии имеют свойственную им конструкцию, которая определяется характером работы и величиной передаваемого крутящего момента. Коробки передач, редукторы, раздаточные и другие коробки обычно состоят из цилиндрических шестерен с прямыми или косыми зубьями. Главные передачи некоторых машин имеют гипоидную конструкцию.

В зависимости от условий работы трущийся пар, узлы и агрегаты механической трансмиссии автомобилей можно разделить на две группы:

1. скорость скольжения сравнительно невелика, до 12 м/с, и нагрузка распределена относительно равномерно, не превышает 2100 МПа - это коробки передач и редукторы;

2. скорость скольжения велика, выше 15 м/с, и высокие нагрузки, более 2100 МПа - это главная гипоидная передача и механизм рулевого управления.

В связи с этим выпускаются и два основных класса масел, отличающиеся смазочной способностью и другими эксплуатационными свойствами. Эти классы трансмиссионных масел условно называются «маслами для коробок передач» (класс по API GL-4) и «маслами для гипоидных передач» (класс по API GL-5).

К трансмиссионным маслам предъявляют самые разнообразные эксплуатационные требования, подчас довольно противоречивые. Масла должны, с одной стороны, сохранять высокую вязкость при рабочих температурах, чтобы не разрушалась пленка и нормально уплотнялись зазоры, с другой - не становиться слишком вязкими при низких температурах окружающей среды, чтобы в начале работы агрегата холодное масло не препятствовало свободному вращению шестерен.

Общими требованиями для всех видов масел, предназначенных для механической трансмиссии, являются:

- снижение износа;

- снижение трения;

- отвод тепла от трущихся поверхностей;

- защита от коррозии;

- подавление вибрации и смягчение ударных нагрузок;

- удаление продуктов износа и загрязнений.

Наиболее важными и определяющими функциями для трансмиссионных масел являются противоизносные и антифрикционные. Для обеспечения нормальной работы передач масла составляются из базовых масел, отличающихся повышенными смазочными и определенными вязкостными свойствами с добавлением тщательно подобранного комплекса присадок.

Для снижения износа высоконагруженных механических передач применяются более вязкие масла с эффективными противоизносными и противозадирными присадками, в иностранной литературе называемые ЕР присадками. В зоне высокого нагрева они выделяют активные элементы - хлор, серу, фтор, которые на трущихся поверхностях реагируют с металлом и образуют защитную пленку. Однако эти элементы способны вызывать коррозию деталей из сплавов меди (синхронизаторов, вкладышей подшипников), а также оказывать влияние на фрикционные свойства трущихся поверхностях. Поэтому масла с активными присадками, например гипоидные масла, не всегда могут быть применены для передач с деталями из цветных металлов или имеющих фрикционные элементы - механической коробки передач с синхронизаторами, самоблокирующегося дифференциала повышенного трения (LS дифференциал) и др. Эти обстоятельства вынуждают создавать либо специализированные масла, либо для повышения универсальности применять особые и более дорогие присадки и синтетические базовые масла. Универсальные трансмиссионные масла содержат активные присадки, которые одновременно способны образовать хемосорбционную пленку и являются малоагрессивными в отношении цветных металлов.





Фрикционные механизмы.

Фрикционные механизмы трансмиссии находятся в одном корпусе с другими механизмами передачи и работают в масле (фрикционные механизмы мокрого типа). В этом разделе рассматриваются только такие фрикционные механизмы.

В агрегатах трансмиссии автотранспортных средств имеются следующие фрикционные механизмы мокрого типа:

- синхронизаторы механической коробки передач;

- дисковые сцепления и ленточные тормоза (wet brakes, oil immersed brakes) автоматической коробки передач;

- фрикционные механизмы других гидромеханических передач;

- дисковая или коническая муфта (фрикцион) дифференциала повышенного трения (limited slip differential);

- дисковый фрикцион вязкостной муфты (viscous coupling);

- бесступенчатая фрикционная коробка передач (continuously variable transmission, CVT).

Требования к маслам, в которых работают фрикционные механизмы:

- низкая и постоянная вязкость в широком температурном интервале;

- обеспечение прочного контакта смыкающихся поверхностей;

- обеспечение необходимых статического и динамического коэффициентов трения при малой и большой скоростях скольжения;

- минимальная зависимость коэффициента трения от температуры;

- обеспечение смазывания в экстремальных условиях и одновременно предотвращение проскальзывания пар трения и подавление вибрации во включенном сцеплении.

От коэффициента трения зависит сила сцепления и качество работы фрикционных механизмов: плавное переключение и бесшумная работа передач во всех режимах вне зависимости от передаваемого крутящего момента и температуры. Масло должно обеспечить хорошее сцепление, предотвратить проскальзывания фрикционных дисков мощных сцеплений, например механизмов отбора мощности мобильной техники (independent power take-off (IPTO) clutch slippage). Такие строгие требования могут выполнить только масла очень высокого качества, чаще всего синтетические и содержащие необходимые модификаторы трения.

Масла с улучшенными фрикционными свойствами предназначены для гидромеханических передач, в которых имеются фрикционные механизмы, содержащие в описаниях определение «для тормозов мокрого типа» (wet brakes, oil-immersed brakes).

Фрикционные показатели качества трансмиссионных масел определяются на машине трения SAE No.2 (по стандартам США) или на аналогичной машине DKA (по европейским стандартам).

Гидравлические и гидромеханические механизмы.

Передачи гидравлической трансмиссии - передачи, работа которых основана на превращении механической энергии в энергию течения потока жидкости в насосе с дальнейшим обратным преобразованием энергии потока жидкости в механическую энергию гидродвигателя или турбины. Самая простая гидродинамическая передача состоит из двух центробежных рабочих колес - насосного и турбинного. При вращении колеса насоса масло непосредственно поступает на лопасти колеса турбины и передает вращательное движение. Такая передача называется гидравлическим сцеплением, гидравлической муфтой.

Гидротрансформатор состоит из двух рабочих колес, между которыми имеется неподвижное рабочее колесо для изменения направления потока жидкости, обеспечивающее трансформирование передаваемого крутящего момента. Гидротрансформаторы применяются в автоматических коробках передач.

Автоматические коробки передач.

Автоматическая коробка передач легкового автомобиля состоит из гидротрансформатора, через который вращательное движение передается от двигателя на зубчатую передачу, состоящую из одной или двух планетарных передач. Передачи переключаются при помощи дискового сцепления и ленточного тормоза мокрого типа. Управление осуществляется гидравлическим или электронно-гидравлическим устройством. Передачи переключаются автоматически в зависимости от подачи топлива, частоты вращения двигателя, скорости движения автомобиля и нагрузки.

В автомобилях с передним ведущим мостом автоматическая коробка передач размещается в одном корпусе с главной передачей и дифференциалом (automatic transaxle).

Автоматическая коробка передач автобусов, грузовых автомобилей и мощной мобильной техники является более сложной и имеет дополнительные механизмы: многоступенчатую планетарную передачу, гидродинамический замедлитель и др.

Pages:     || 2 | 3 | 4 | 5 |   ...   | 10 |










© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.