齒輪傳動(dòng)的潤滑分析
齒面潤滑狀態(tài)
1.8×7m球磨機(jī)齒輪傳動(dòng)屬于半開式漸開線直齒圓柱齒輪傳動(dòng),采用開式齒輪油,油池潤滑,油池位置在大齒輪下面,齒輪罩結(jié)構(gòu)完整,密封性好。
該球磨機(jī)的主要失效形式是磨損,影響磨損的因素很多,如材料的選擇、表面的粗糙度、潤滑劑選擇、潤滑油量和油膜厚度、表面結(jié)構(gòu)形狀、密封等,潤滑是減少磨損較有效的方法。彈流理論認(rèn)為液體潤滑主要潤滑狀態(tài)有邊界潤滑和流體膜潤滑兩種,混合潤滑不是基本潤滑狀態(tài),而是描述各種潤滑狀態(tài)共存的摩擦性能。其中邊界膜的抗剪強(qiáng)度低,表面相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)很容易將邊界膜剪切分離,所以這部分的摩擦阻力很低,會(huì)導(dǎo)致金屬接觸面直接接觸,對(duì)磨損具有重要影響。彈流潤滑的主要特點(diǎn)是摩擦阻力小,磨損少,可以緩沖振動(dòng)與沖擊,可使齒輪傳動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn),提高效率和疲勞壽命。
球磨機(jī)齒輪傳動(dòng)過去一直認(rèn)為是低速重載,其潤滑狀態(tài)是以邊界潤滑為主的混合潤滑。但球磨機(jī)齒輪傳動(dòng)仍能實(shí)現(xiàn)完全的彈流潤滑。永和新榮水泥有限責(zé)任公司球磨機(jī)齒面負(fù)荷為412MPa,屬于中等負(fù)荷,大齒輪使用了15年,而磨損量只有2.01mm,說明球磨機(jī)齒輪傳動(dòng)是可以建立起分隔表面油膜的。
球磨機(jī)齒輪傳動(dòng)相嚙合的齒面相互傾斜,且沿運(yùn)動(dòng)方向形成收斂間隙,兩嚙合齒面間存在相對(duì)滑動(dòng)和滾動(dòng),故漸開線圓柱齒輪傳動(dòng)能夠形成流體動(dòng)壓。彈流理論認(rèn)為,接觸壓力和變形對(duì)建立油膜的影響是不能忽視的,接觸壓力使?jié)櫥偷恼扯雀哂诔合虑О俦叮砻孀冃伪厝挥绊懹蛪悍植迹@些都大大提高了油膜的承載能力,只要選擇合適粘度的潤滑油、潤滑方式和結(jié)構(gòu)參數(shù),齒面就可以形成流體動(dòng)力油膜。
潤滑劑的選擇
齒輪傳動(dòng)常用的潤滑劑有潤滑油(或稱稀油)、潤滑脂(俗稱干油或黃油)、固體潤滑劑。
(1)潤滑脂是由潤滑油和各種稠化劑在高溫下混合制成,常用的有石墨鈣基脂、鈣基脂、鋰基脂。各類脂與稀油相比,承載能力高,抗振性好,粘附能力強(qiáng),但流動(dòng)性差,不能排出齒面的磨屑和雜質(zhì),形成的邊界油膜薄,強(qiáng)度不夠,常造成齒面潤滑不良而磨損,嚴(yán)重影響齒輪的使用壽命。
(2)常用固體潤滑劑有石墨、二硫化鉬等,一般常把二硫化鉬加入瀝青,此潤滑劑粘性大,排屑差,使用一段時(shí)問后,潤滑劑干結(jié),使?jié)櫥瑮l件惡化,不適合球磨機(jī)齒輪傳動(dòng)使用。
(3)潤滑油主要有齒輪油、機(jī)械油。齒輪油與機(jī)械油相比,粘度高,油性好,含有較多的極性物質(zhì),具有良好的吸附和極壓抗磨性能,因此齒輪油比機(jī)械油更容易在齒面間形成油膜。開式齒輪傳動(dòng)一般速度不高油量飛濺流失,故要求粘附性強(qiáng)的高粘度齒輪油。從彈流理論的觀點(diǎn)而言,在其它條件保持不變的條件下增大潤滑油粘度,就可獲得較大的值。大
潤滑方式
球磨機(jī)齒輪傳動(dòng)采用油池循環(huán)潤滑,油池在大齒輪下部。這種潤滑方式簡單可靠,大齒輪下部浸入油中,轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)將油帶到嚙合部位,潤滑油能連續(xù)不斷地進(jìn)入嚙合面,可形成彈流膜將齒面隔開,從而防止齒面磨損。
球磨機(jī)齒輪傳動(dòng)只要選擇合適粘度的潤滑油、潤滑方式和結(jié)構(gòu)參數(shù),在正常工況條件下,齒面潤滑狀態(tài)可以實(shí)現(xiàn)變粘度彈流潤滑,起決定作用的是粘壓效應(yīng)和齒面粗糙度,此外,密封和維護(hù)保養(yǎng)也是一個(gè)不可忽視的問題,一旦礦漿或雜質(zhì)進(jìn)入嚙合面就會(huì)破壞油膜,加劇齒面磨損,因此一定要搞好齒輪傳動(dòng)的密封,定期清洗換油,經(jīng)常觀察油位,及時(shí)添加潤滑油。
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