SMAROWANIE PRZEKŁADNI Dla zmniejszenia strat energii i oporów ruchu, ale również i zmniejszenia intensywności zużycia ściernego powierzchni trących, zabezpieczenia od zatarcia, korozji oraz lepszego odprowadzania ciepła w przekładniach stosuje się smarowanie. 1
Pomiędzy współpracującymi elementami może zachodzić tarcie suche, graniczne lub płynne, przy czym ostatni rodzaj zachodzi jeśli zostaną stworzone odpowiednie warunki konstrukcyjne i kinematyczne. tarcie suche (technicznie suche) tarcie graniczne tarcie płynne smar płynny 2
Warunkiem dobrego smarowania jest duża przyczepność smaru (adhezja) do przesuwających się powierzchni oraz utrzymanie się między nimi pewnej grubości warstwy smaru, która powinna utrzymywać się niezależnie od prędkości poślizgu, wielkości nacisku i temperatury. 3
Przy doborze czynnika smarującego bierze się pod uwagę jego lepkość i smarność. Rodzaj czynnika smarnego dobiera się na podstawie doświadczeń eksploatacyjnych, przy czym pod uwagę brane są dwie podstawowe zasady: im większa jest prędkość obwodowa kół, tym lepkość smaru powinna być mniejsza, im większe jest obciążenie kół (siły międzyzębne), tym większa powinna być lepkość smaru. 4
Dlatego też lepkość smaru dobiera się w zależności od prędkości obwodowej kół zębatych i nacisków międzyzębnych. W miarę wzrostu temperatury, jaka powstaje w wyniku tarcia, lepkość czynnika smarnego maleje i to tym gwałtowniej, im początkowo lepkość miała wyższą wartość. Ten fakt również musi być brany pod uwagę, przy doborze czynnika smarnego. lepkość lepkość temperatura ciśnienie 5
Podczas pracy zęby kół odkształcają się w momencie zazębiania się pary zębów. Wówczas wierzchołek zęba koła napędzanego zgarnia czynnik smarujący z powierzchni zęba koła napędzającego. Może to utrudnić zaistnienie warunków sprzyjających tworzeniu się zjawiska smarowania elastrohydrodynamicznego EHD. Dlatego też krawędź wierzchołka należy zaokrąglić promieniem około 0,1 0,15 modułu. 6
SYSTEMY SMAROWANIA Rodzaj systemu smarowania przekładni zależy od warunków pracy, a więc od wielkości nacisków międzyzębnych, prędkości obwodowej V, temperatury T oraz przeznaczenia przekładni. d V 7
W okrętownictwie stosuje się najczęściej dwa podstawowe systemy smarowania: zanurzeniowe gdy prędkość obwodowa V 12,5 m/s (ale < 0,3), natryskowe (obiegowe) gdy prędkość obwodowa V 12,5 m/s. Smarowanie może być także realizowane przez nakładanie smaru półstałego za pomocą pędzla, smarowanie przy użyciu oliwiarki czy tzw. smarowanie kroplowe. 8
9
10
Sposoby realizacji właściwego zanurzenia kół w przekładni wielostopniowej 11
12
13
W przypadku smarowania zanurzeniowego czynnik smarny powinien wypełniać miskę olejową (karter) tak, aby wieńce kół zębatych były zanurzone w tym czynniku. Podczas ruchu obrotowego kół zębatych czynnik smarny zostaje przechwycony przez zęby wieńca i rozbity na drobne kropelki. Wewnątrz przestrzeni przekładni powstaje mieszanka powietrzno olejowa, tzw. mgła olejowa, która pokrywa powierzchnie elementów znajdujących się w skrzyni (dodatkowo może zapewnić smarowanie łożysk). Przy smarowaniu zanurzeniowym poziom oleju powinien być taki, aby koło było zanurzone w oleju, jednakże należy unikać zbyt wysokiego poziomu oleju, gdyż koło natrafiając na nadmierny opór powoduje dodatkowe straty energetyczne. 14
Przy zbyt dużej prędkości obwodowej V siła odśrodkowa oleju: P odsr m v r może przekroczyć wartość siły przyczepności. = Wówczas czynnik smarny zostanie odrzucony z powierzchni smarnych i zęby będą pracowały w niekorzystnych warunkach. W takim przypadku stosujemy smarowanie obiegowe (natryskowe). 2 15
16
W systemie obiegowym czynnik doprowadzany jest pod ciśnieniem bezpośrednio na elementy współpracujące za pośrednictwem układu zawierającego: pompy, filtry, rurociągi (armatura), dysze natryskowe, a czasem układ chłodzenia. Dobór czynnika smarującego zależy od prędkości obwodowej V według zasady: im wyższa prędkość obwodowa tym mniejsza lepkość smaru 17
Przy dużych prędkościach obwodowych smarowanie powinno odbywać się poprzez natryskiwanie cienkimi strumieniami według zasady: im wyższa prędkość obwodowa, tym cieńszy powinien być strumień Przy prędkościach ponad 20 m/s można uzyskać dostateczne smarowanie przez doprowadzenie czynnika do powierzchni czołowej zębów. Wówczas czynnik zostaje odrzucony i rozbity o ściany obudowy, a powstająca mgła olejowa w zupełności wystarcza do smarowania zębów. 18