大型開式齒輪是重型機械設備中十分常見的傳動方式,如水泥行業的回轉窯與干燥機、礦山選礦的球磨機與棒磨機、火力發電廠的磨煤機等。
齒輪是把動力從一個轉軸傳遞到另一個轉軸的機械零件,開式齒輪被用來傳遞動力給高轉速和低轉速的設備,這些設備承受高負荷并且在惡劣工作條件中運行。大多數情況下,開式齒輪處于連續運轉狀態,停機時間很少。
開式齒輪的潤滑好壞,不僅與潤滑劑的選擇、齒輪的設計、加工、材質,設備的安裝情況等密切相關。同時,合理的潤滑方式對于開式齒輪潤滑產生重大的影響,包括涂抹、油池、噴灑等形式,因此要注意潤滑方法的選擇,才能避免出現問題。
齒輪嚙合的幾種潤滑狀態:
1. 流體動力潤滑狀態: 齒輪在嚙合過程中,一定厚度的潤滑油膜將并不平滑的摩擦面完全隔開而不使其發生直接接觸,此時稱為流體動力潤滑狀態。
2. 彈性流體潤滑狀態:當載荷增大時,嚙合齒面發生彈性變化,潤滑油粘度在壓力下急劇增大,因而不會被完全擠出而迅速形成極薄的彈性流體動力膜,仍能將摩擦面完全隔開,這時為彈性流體潤滑狀態。
潤滑油的粘度是形成流體動力潤滑膜和彈性流體潤滑膜的關鍵。以上情況通常發生在高速輕載的工況。
3. 邊界潤滑狀態: 當載荷繼續增大時,齒面微小的凸起在運動中已不能由彈性流體膜隔開,此時承擔潤滑任務的是吸附在金屬表面上的一層或幾層分子構成的邊界吸附膜。在高溫高壓條件下,邊界吸附膜發生脫附,喪失潤滑作用,此時就要靠在齒面生成化學反應膜或物理吸附膜起潤滑作用。
重型開式齒輪是原材料加工工業中常見的傳動方式,廣泛應用于電力、礦山、水泥、鋼鐵、化工、造紙等行業的大型設備,如:球磨機、管磨機、棒磨機、回轉窯、干燥機、造粒機、鼓式碎漿機等。
開式齒輪傳動的主要特征為:重載、低速、結構尺寸較大且齒面粗糙度較高,工作條件苛刻(如灰塵、高溫、沖擊載荷等),它可以傳遞很高的力和力矩(有些雙小齒驅動裝置可以達到﹥2×5000KW的傳動功率),因而齒面承受極高的應力作用,而且開式齒輪除在節園位置為滾動摩擦之外,在其嚙合的過程中還存在大量的滑動摩擦,開式齒輪通常處于混合摩擦狀態(啟動、停機期間、剪切力過大、沖擊載荷等),因此其潤滑條件是非常苛刻的,要想得到理想的潤滑保護,延長齒輪使用壽命,減少備件損耗、停機損失,提高設備的作業穩定性,需要采用合適的潤滑劑,并要有合理的潤滑方式和方法。 如果由于條件所限,開式齒輪所使用的潤滑劑,在初選用時沒能選到完全符合以上條件的潤滑劑,那么必將導致花費大量人力物力,卻仍然達不到開式齒輪理想的潤滑狀態,油品的消耗量巨大,磨煤機大齒輪噴射潤滑系統,齒輪依然會存在過度磨損、塑性變形、點蝕、剝落、更嚴重發生崩齒等問題,對開式齒輪來說,容易出現的問題便是擦傷、塑性變形、點蝕、剝落和磨粒磨損等, 出現這類問題的原因除了與齒輪本身的材質、設計、加工、安裝等因素有關之外,還有重要的一個因素便是潤滑劑的性能所致。
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