在工程機械中,大多數(shù)減速機并不是高速運轉(zhuǎn),而是間歇的。停油時,不會形成油膜,處于干摩擦狀態(tài)。由于減速器電動機的齒輪線速度太低,很難形成流體動壓潤滑或彈性流體動力潤滑,齒輪在正常工作中是很困難的。所以,通常將齒輪減速電機的齒面分離為吸附在潤滑油上的極性分子,并且形成了比較牢固的分層。
但是,邊界油膜僅能維持0.1-0.4微米的厚度,而且由于粗糙度以及局部凸出等原因,齒面仍會發(fā)生直接接觸,導(dǎo)致磨耗。可見,只有當(dāng)齒輪輕載高速時,才處于液力或彈性流體動壓潤滑狀態(tài),減速器齒輪在大部分情況下均為混合潤滑或邊界潤滑。
潤滑劑對表面疲勞磨損的影響:在嚙合過程中,減速機傳動齒面產(chǎn)生波動接觸應(yīng)力,尤其是在較大載荷傳遞或沖擊載荷下,接觸應(yīng)力急劇增大。若此值超過潤滑油油膜強度,則油膜破裂,使減速機齒面直接接觸,形成干摩擦。在此情況下,若齒面嚙合于滾動區(qū),齒面將受到赫茲應(yīng)力波動。
減速輪在滑區(qū)內(nèi)嚙合時,齒面受到赫茲應(yīng)力的波動,另一方面又受到與滑速方向相反的滑動摩擦,且摩擦力是不斷變化的。由于兩者共同作用,這種過程破壞了油膜的存在,嚴重地影響了減速機的齒面狀態(tài)。
隨著滑移摩擦力的增加,油膜破裂后的作用會進一步增強。齒面材料的抗剪強度和屈服強度很容易超過減速器,導(dǎo)致齒面材料斷裂,進而導(dǎo)致齒面材料斷裂,產(chǎn)生微疲勞裂紋。
齒面間潤滑膜厚度等于齒輪表面粗糙度與齒輪表面潤滑膜厚度之比。在邊界潤滑狀態(tài)下,膜層厚度小于1時,表面存在大量的凸點,齒輪減速電機齒輪易刮擦、粘膠、磨損。當(dāng)減速機油膜厚度在0.4以下時,將完全失去油膜軸承的強度。
膜層厚度在0.7-2.5的情況下,處于混合潤滑狀態(tài),表面有劃痕和附著力。在油膜厚度超過3-4時,形成全液動壓潤滑,防止表面刮傷、粘結(jié)。實地考察也證實,工程機械減速機齒輪處于兩種或兩種以上混合潤滑狀態(tài)。
可使用動水壓力對金屬表面的某一時刻或某一區(qū)域進行潤滑。啟動或漏油嚴重時,減速器齒輪齒面可能處于干摩擦狀態(tài),但大多為邊界潤滑狀態(tài)。