A lubrificação das engrenagens não é apenas crucial para a eficiência da transmissão, mas também tem um impacto direto na vida útil e segurança operacional das engrenagens.As caixas de velocidades suportam cargas de impacto contínuas com altas velocidades e grandes bináriosO estado do sistema de lubrificação determina a estabilidade de todo o sistema.formas típicas de lesão nas superfícies dos dentes, e como prolongar a vida útil das engrenagens através de um design de lubrificação adequado.

Finalidade e mecanismo de lubrificação

O objectivo fundamental da lubrificação dos engrenagens é formar uma película de óleo:

Reduzir o contacto com o metal, reduzir o desgaste;

Absorver e dispersar o calor interligado para inibir o aumento da temperatura;

amortecer o impacto, suprimir ruídos e vibrações;

Proteger a superfície do dente, evitar a corrosão e a poluição;

O óleo lubrificante forma uma película de lubrificação dinâmica de fluido elástico (EHL) no ponto de malhagem dos dentes, evitando efetivamente o contato direto com o metal dentro de uma certa faixa de espessura.

Estado de lubrificação e espessura da película de óleo

No local de malhagem das engrenagens podem ocorrer os seguintes estados de lubrificação:

lubrificação de limite: a mais fina e o maior coeficiente de atrito;

lubrificação mista: a espessura da película de óleo é próxima da rugosidade da superfície do dente;

Lubrificação dinâmica de fluidos elásticos (EHL): no estado ideal, o contato com o metal é completamente isolado.

A base para julgar o estado de lubrificação é o valor λ (rácio entre a espessura da película de óleo e a rugosidade da superfície dos dentes):

λ < 1: lubrificação de limite;

1 λ 3: lubrificação mista;

λ> 3: lubrificação por fluido;

Tipos típicos de danos na superfície dos dentes

A má lubrificação das engrenagens ou a deterioração do óleo podem levar a uma série de falhas de superfície:

Adesão e descascamento da superfície do metal, resultando em danos graves à superfície de acoplamento.

Fusão (Pitting) Fadiga, manchas finas na superfície, geralmente causadas por falha do filme de óleo e esforço de contato excessivo.

A microdissipação (micropitting) é um micro-danos superficiais, que é fácil de ignorar, mas tem grande ocultação.

Desgaste de moagem (desgaste abrasivo) Impuridades no óleo arranham a superfície do dente.

Fatores que influenciam o efeito da lubrificação sobre os danos

Os fatores que afectam o desempenho da lubrificação incluem principalmente:

Tipo de óleo lubrificante e viscosidade: o óleo de engrenagem sintético VG220~460 é frequentemente utilizado nas caixas de engrenagem de transporte ferroviário;

Correspondência entre a espessura da película de óleo e a carga de contacto: deve ser verificada em conformidade com a norma ISO/TR 15144;

Sistema de aditivos: pressão extrema, anti-desgaste, oxidação e outros aditivos são muito importantes para inibir a ligação;

Controle da poluição por óleo: as impurezas de partículas, o teor de água e a oxidação do óleo agravarão os danos à superfície dos dentes;

Temperatura de funcionamento e envelhecimento do óleo: a elevada temperatura do óleo ou um longo ciclo de mudança de óleo são factores de risco;

Como evitar danos na superfície dos dentes

Para assegurar a segurança da lubrificação da caixa de velocidades, recomenda-se o seguinte:

Seleção correta do óleo: seleção do grau de viscosidade (ISO VG220/320/460) em função da carga, velocidade e temperatura;

Verificação do projeto de lubrificação: o estado de lubrificação é avaliado pelo valor λ para garantir que esteja acima do nível médio;

Análise regular do óleo: viscosidade, água, elementos metálicos, nível de poluição por partículas;

Montagem de precisão: distância razoável entre as malhas dos engrenagens e moldagem das linhas de malha para evitar picos de carga;

Sistema de refrigeração perfeito: manter a temperatura do óleo abaixo de 80°C, prolongar a vida útil do óleo, inibir a oxidação;

O papel da monitorização da lubrificação na revisão das caixas de velocidades

No caso das caixas de velocidades de transporte ferroviário, recomenda-se que os clientes realizem simultaneamente o seguinte:

Estatísticas dos registos de substituição de óleo lubrificante;

Análise de amostras de óleo antes da revisão como base para a detecção de falhas;

Manutenção dos pontos de vedação e de enchimento do sistema de lubrificação;