Исследование смазок в шлицевых соединениях карданных валов автолесовозов. Смазка для шлицевых соединений Мокрые и сухие шлицы карданного вала

Пластичные консистентные смазки находят широкое применение в тех случаях, когда условия работы механизма исключают использование обычных масел. В последнее время существенно возросла роль специальных смазочных материалов, которые позволяют обеспечить высокопроизводительную работу современного и дорогостоящего оборудования. Существуют два основных пути повышения эффективности консистентных смазок для снижения трения и износа. Первый путь - использование химически активных присадок, которые повышают способность смазочного материала выдерживать большие нагрузки. Второй путь - это применение пластичных смазок, содержащих в своем составе мелкодисперсные частицы специального вещества или соединения (в виде тончайших пластинчатых включений) - дисульфид молибдена, графит или керамику. При разработке современных смазочных материалов с высокими эксплуатационными характеристиками специалисты Liqui Moly успешно применяют оба эти метода. При сравнительно небольшом давлении пластичная смазка ведет себя как твердое тело. Но стоит давлению увеличиться, продукт по своим свойствам начинает напоминать жидкость. Именно в этом заключается его основное отличие от обычных масел.

Широкий ассортимент консистентных смазок

Компания Liqui Moly изготавливает смазки различных типов с различной степенью вязкости, которые могут использоваться:
  • в легковых и грузовых автомобилях;
  • в сельскохозяйственных машинах;
  • в оборудовании, применяющемся в бумажной, пищевой, швейной, текстильной промышленности;
  • в устройствах, применяющихся в домашнем хозяйстве.
Широкий ассортимент является гарантией того, что вы обязательно найдете средство, которое поможет эффективно решить стоящие перед вами задачи. Подробную информацию обо всех смазках нашего производства вы найдете на сайте. Консистентные смазки производства компании Liqui Moly изготавливаются как на минеральной, так и на синтетической основе. Они предлагаются покупателям в удобной упаковке. В нашем каталоге вы найдете смазки, которые подходят как для индивидуального применения в личном автомобиле, в собственном домашнем хозяйстве, а также могут применяться различными сервисными службами. Важное достоинство таких продуктов – возможность использовать их там, где не удается нанести обычные смазочные масла. Состав каждого продукта тщательно продуман, что позволяет в течение долгого времени поддерживать работу узлов и механизмов на необходимом уровне. Разработчики использовали различные присадки, чтобы придать им антикоррозионные, антиокислительные и прочие свойства. Смазывающие вещества Liqui Moly могут использоваться в широком диапазоне температур; они не вымываются холодной и горячей водой, выдерживают значительное давление, эффективно предотвращают рывки и вибрации, снижают износ при трении деталей друг о друга. У вас есть вопросы про смазки Liqui Moly? Обратитесь к специалистам нашей компании. Они расскажут о свойствах продукции, особенностях ее применения, а также помогут определиться с выбором.

Своевременное обслуживание и смазка карданных валов играет немаловажную роль в работе кардана. Смазку карданного вала необходимо производить согласно инструкции по техническому обслуживанию данной модели автомобиля. Периодичность обслуживания карданных валов грузового автомобиля, легкового и сельхозтехники отличается.

Необходимо смазывать карданные валы после каждой мойки в том случае, если мойка производилась под высоким давлением воды. При очистки кардана водой под высоким давлением не желательно направлять струю на грязезащитные пыльники и уплотнения крестовин , шлицевых пар, подвесных подшипников. Проникновение грязи и воды может повлечь за собой преждевременный выход из строя карданной передачи. Запрещается направлять струю воды на уплотнения крестовины и подвесного подшипника, если они являются необслуживаемыми. Во время смазки удаляются не только вода и абразивные частицы, но и продукты естественного износа.

Периодичность смазки карданных валов

Тип транспортного средства

Периодичность смазки

Грузовики, автобусы, легкий коммерческий транспорт дальнего следования

Каждые 50000 км или один раз в год

Грузовики, автобусы, легкий коммерческий транспорт используемый в городах.

Каждые 25000 км или один раз в полгода

Грузовики, используемые в карьерах, сельском хозяйстве, лесозаготовке, военная техника,

Каждые 12500 км или один раз в три месяца

Индустриальные, промышленные карданы

Один раз в месяц или каждые 500 моточасов

Карданные валы оснащены пресс-маслёнкой с конической головкой согласно DIN 71412, с помощью которой можно производить дополнительную смазку стандартными смазочными шприцами.

Смазка шлицевого соединения карданного вала

Точками смазки карданного вала являются крестовины карданов, подвесной подшипник и шлицевое соединение. Смазка производится не только через пресс-маслёнку. Чтобы избежать преждевременный износ карданного вала и продлить его ресурс нужно знать, что совместно с шарнирным соединением необходимо также проводить смазку шлицевого соединения. В некоторых случаях приходится демонтировать карданный вал и смазывать шлицевую пару в раздвинутом положении, на снятом карданном вале. Для обслуживания шлицевой части карданного вала используются те же смазки и инструменты, что и для смазки крестовин. При первой установке карданного вала рекомендуется проверить наличие смазки в шлицевой паре. При необходимости, для обеспечения достаточного запаса смазки на период до первого технического обслуживания, добавить около 80г смазочного материала.

Смазка крестовин карданного вала

Не рекомендуется использовать пневматические шприцы для смазки крестовин карданного вала. Во избежание повреждения уплотнений при проведении смазочных работ не допускается подавать смазку под давлением свыше 2 МПа или сильными гидравлическими ударами. В случае использования пневматического инструмента для смазки, есть вероятность повреждения грязезащитного пыльника крестовин по причине большого давления и бесконтрольной дозировки. Используйте механические шприцы для смазки карданного вала.

Для обслуживания карданного вала необходимо применять качественные смазки рекомендованные производителем автомобиля. Не допускается смешивание смазочных материалами имеющие разные основы. Для примера, литиумные и натронные (бикарбонатные) смазки являются несовместимыми. При смешивании таких материалов с несовместимым химическим составом происходит реакция нарушающая смазывающие свойства. Смазка теряет свои смазочные свойства и качество. Для обслуживания карданного вала, в качестве смазочного материала, рекомендуется использовать пластичную смазку на основе литиума - например CASTROL LMX

Зачастую карданные валы предназначены для эксплуатации при температурах от - 35С до + 60С. В том случае, если условия эксплуатации вне пределах указанной температуры, требуется учесть особые условия при составлении технического задания на изготовление карданной передачи.

Для Вас:

CARDAN SPB - Продлит ресурс кардана.

ИССЛЕДОВАНИЕ СМАЗОК В ШЛИЦЕВЫХ СОЕДИНЕНИЯХ КАРДАННЫХ ВАЛОВ АВТОЛЕСОВОЗОВ

Быков В.В., Капустин Р.П. (БГИТА, г.Брянск, РФ)

Research of greasings in connections of shaft of autotimber carrying vessels.

Карданная передача автолесовозов состоит из двух валов, соединенных шлицевым соединением, и шарниров. Шлицевое соединение обеспечивает изменение длины карданных валов при прогибе рессор. Смещение вала в шлицевой втулке достигает 40…50 мм, что обусловливает интенсивное изнашивание сопряжения при нарушении герметичности соединения и из-за больших нагрузок (крутящие моменты и осевые силы). При этом возможны изгиб и скручивание трубы карданного вала.

Кафедрой механизации лесной промышленности и лесного хозяйства (теперь кафедрой технического сервиса) БГИТА проводятся исследования изнашивания карданных передач лесовозных автомобилей с использованием различных смазочных материалов. С этой целью проводились стендовые исследования . В связи с появлением новых смазочных материалов стендовые исследования продолжены, а также проведены наблюдения за техническим состоянием шлицевых соединений карданных валов автолесовозов в условиях их эксплуатации в лесхозах Брянской области. Наблюдения проведены за лесовозными автомобилями марок Зил-131, Урал-4320, МАЗ-509А и КамАЗ-5312 в сцепе с роспусками ТМЗ-802 и ГКБ-9383.

В заводских инструкциях по эксплуатации автомобилей даются завышенные нормативы периодичности замены смазочных материалов в карданных передачах (до 20000 км пробега). Специфика работы автолесовозов: большие нагрузочные режимы, движение по бездорожью и по воде, безгаражное хранение и др. требуют снижения нормативов периодичности смазочных операций до 10000 км пробега.

Применение новых пластичных смазок будет способствовать снижению износа шлицевых соединений карданных передач и повышению срока их службы.

Для смазывания шлицевых соединений карданных валов автомобилей применяют сложные по составу пластичные смазки. В качестве масляной основы смазок используются различные масла нефтяного и синтетического происхождения. Загустителями могут быть мыла жирных кислот, парафин, сажа и др. Содержание загустителя в пластичных смазках составляет 10-20%. Размеры частиц дисперсной фазы загустителя колеблются от 0,1 мкм до 10 мкм. Для улучшения противоизносных, противозадирных и консервационных свойств, в пластичные смазки добавляют присадки (до 5%).

К основным эксплутационным характеристикам пластичных смазок относятся: предел прочности, вязкость, коллоидная стабильность, температура каплепадения, механическая стабильность и водостойкость .

Предел прочности характеризует способность смазок удерживаться в узлах трения под влиянием инерционных сил. Он зависит от температуры, с повышением которой отмечается его снижение.

Вязкость пластичных смазок с повышением температуры узла снижается, ухудшая тем самым свои противоизносные свойства. Определяется она при 10 с -1 .

Температура, при которой падает первая капля смазки, называется температурой каплепадения. По этой характеристике смазки подразделяют на низкоплавкие (t кп = до 60 0 С), среднеплавкие (t кп = от 60 до 100 0 С) и тугоплавкие (t кп >100 0 С).

Смазка с плохой механической стабильностью быстро разрушается, разжижается и вытекает из узлов трения.

По типу загустителя смазки подразделяются на смазки мыльные на органических и неорганических загустителях и углеводородные смазки .

Для исследования работоспособности пластичных смазок, рекомендуемых автозаводами для смазывания шлицевых соединений карданных валов, приняты смазка 158, литол-24 и фиол-2, основные физико-химические и эксплуатационные свойства которых приведены в таблице 1.

Таблица 1- Физико-химические и эксплуатационные свойства исследуемых смазок .

Марка смазки

Примерный

состав

Температура

кипения,

0 С

Температурный предел

работоспособности

Коллоидная

стабильность, %

Число

пенетрации при

25 0 С,

М, 10 -4

Предел прочности при 20 0 С,

Па

Водостойкость

Вязкость при 0 0 С и

10с -1 ,

Па·с

Дисперсная среда

Загусти-

тель

нижний

верхний

Литол- 24

Нефтяное масло

Литиевое мыло, антиокислительная, вязкостная

220-250

500-

1000

Водостойкая

Смазка №158

Нефтяное масло

Литиево-калиевое мыло

310-340

150-

Водостойкая

Фиол- 2

Смесь нефтяных масел

И-50 и

веретенного

Литиевое мыло, вязкостная, дисульфид молибдена

265-295

Водостойкая

Смазка №158, рекомендуемая для смазывания карданных валов, не имеет полноценной замены, она предотвращает заедание и задиры трущихся поверхностей при высоких нагрузках, обладает хорошей водостойкостью, что соответствует эксплуатационным условия работы карданных валов лесовозных автомобилей. Однако условия работы автолесовозов способствуют при нарушении герметичности вымыванию смазки и её вытеканию из шлицевого соединения вала, что ограничивает срок её службы и требует частой замены. Норма расхода пластичных смазок составляет 0,25 – 0,30 кг на 100 л общего расхода топлива. Заменителем может быть Литол-24.

Литол-24 является унифицированной смазкой, обладает хорошей водостойкостью, выдерживает широкий диапазон температур и имеет хорошую механическую стойкость, при нагревании не упрочняется. В течение длительного времени сохраняет работоспособность при +130 0 С. (Рабочие температуры шлицевых сочленений карданных валов находятся в пределах +60 0 С). Заменителем является пластичная смазка улучшенного качества Фиол-2.

Фиол-2 является многоцелевой смазкой, содержащей антиокислительные, вязкостные, антикоррозионные и антиизносные присадки. Она водостойка и работоспособна в широком интервале скоростей и нагрузок. Эта смазка обладает хорошими консервационными свойствами.

В таблице 2 приведены результаты замеров сил трения в шлицевом соединении с испытуемыми смазками.

Таблица 2 – Зависимость сил трения в шлицевом соединении карданного вала при ходе сжатия от времени наработки вала и вида смазки при нагружающем моменте М кр = 500 Нм, кН

Вид смазки

Время работы, час

Литол -24

5,33

3,185

Задир

Смазка №158

2,85

2,67

2,18

Задир

Фиол-2

2,49

2,415

2,35

2,33

2,18

2,75

Задир

Из таблицы 2 видно, что в начальный момент (период приработки) силы трения достаточно высокие, затем уменьшаются или остаются постоянными (например, для смазки Фиол-2) до момента появления задира. Появление задира вызывает резкое увеличение сил трения и изнашивания. Если вал с задиром продолжать испытывать, то зона задира быстро расширяется, вызывая нагрев зоны трения, что приводит к увеличению сил трения и интенсивному изнашиванию шлицев. Смазка разжижается и теряет антифрикционные свойства.

В таблицах 3 и 4 представлены данные по изнашиванию шлицев вала и втулки карданного вала.

Таблица 3 – Динамика изнашивания шлицев вала в зависимости от вида применяемой смазки при нагружающем моменте М кр = 400 Нм, мм

Время работы, час

Смазка №158

Таблица 4 – Динамика изнашивания шлицев втулки в зависимости от вида применяемой смазки при нагружающем моменте М кр = 400 Нм, мм

Вид

смазки

Время работы, час

Литол-24

0,048

0,366

Задир

Смазка №158

0,017

0,05

0,217

0,667

Задир

Фиол-2

0,008

0,015

0,015

0,005

0,005

0,017

0,002

0,025

Задир

Характер изнашивания шлицев свидетельствует о наличии так называемого горячего заедания, так как разрушение тонкой масляной пленки происходит под воздействием нагрузки и повышенных температур в зоне контакта тел, где образуются очаги схватывания. Этот процесс характеризуется интенсивным изнашиванием, о чем свидетельствуют данные таблицы.

Качество смазки является важнейшим фактором, влияющим на процесс заедания и изнашивания шлицев. Лучшие результаты при испытаниях показала смазка Фиол-2, с которой шлицевое соединение работало без заметного износа до появления задира, т.е. до тех пор, пока смазка сохраняла свои функциональные свойства. Смазка №158 занимает промежуточное положение между смазками Литл-24 и Фиол-2. Наработка шлицевого соединения до появления задира со смазкой Литол-24 составила 20 ч, со смазкой №158 - 60 ч, со смазкой Фиол-2 – 140 ч.

Проведенные исследования работоспособности смазок в шлицевом соединении карданных валов автомобилей Зил и КамАЗ показали, что наименьший ресурс шлицевое соединение имеет с применяемой в настоящее время смазкой Литол-24, наибольший – со смазкой Фиол-2.

Периодичность замены смазок снизить до 10000 км пробега с целью исключения возникновения задиров в шлицевом соединении карданных валов лесовозных автопоездов.

Литература

Быков, В.Ф., Капустин, Р.П., Шувалов, А.В. Исследование работоспособности карданных валов автолесовозов/В.Ф.Быков, Р.П.Капустин, А.В.Шувалов. //Эксплуатация лесовозного подвижного состава. Межвузовский сб.- Свердловск: Изд-во УПИ им. С.М.Кирова,УЛТИ им. Ленинского комсомола, 1987.- С. 11-14.

Васильева, Л.С. Автомобильные эксплуатационные материалы: Учеб.для вузов /Л.С.Васильева – М.: Наука-Пресс, 2003.- 421с.

Балтенас,Р, Сафонов,А.С., Ушаков,А.И., Шергалис,В. Трансмиссионные масла. Пластичные смазки/Р.Балтенас, А.С.Сафонов, В.Шергалис – СПб.: ООО «Изд-во ДНК»,2001.- 209с.