發揮齒輪箱的最高效益

2007-08-05

發揮齒輪箱的最高效益

齒輪箱是全球最為廣泛應用 的工業設備之一，在工業製造市場裡頭，幾乎所有的行業都使用齒輪來作為最重要的動力傳遞系統。今日工業齒輪箱應用的要求持續的進展和專業化，製造廠家因應這些變革，也朝向量身訂作的齒輪設計來滿足客戶更高的需求。

隨著齒輪箱設計的進步，新型的齒輪體積縮小，而且維持相同的動力輸出能力。因為這些設計的改善，同時也增加了其潤滑油更重的負擔。

那麼客戶如何能確定所採購的滑油得以讓其齒輪箱設備發揮最大的使用壽命和效能?接下來我們會解釋齒輪箱設計上重大的變化趨勢，並提供適用潤滑油的選擇考量重點，以為工廠維修人員及採購人員作為正確選擇油品的參考。

 

過去十年來設計的改變

過去的幾年裡，齒輪箱的技術有長足的進步，製造廠大都專注於開發更結實、更有效率、且傳送負荷更重的齒輪系統。

這些新設計的齒輪系統，能夠傳送更高的效能，且結實的機體減少工廠空間的佔用。從潤滑的角度而言，這些新的高效能設備需要潤滑油能提供更廣泛周全的保護。所以對使用者選用最適合的齒輪潤滑劑，提供所有齒輪設計長期的保護，是非常重要的考量。

為了能使齒輪設備達到其最高的使用效能，無論是新舊齒輪系統，下述幾個主要的基本維護原則應該遵循。首先，強烈建議工廠相關主管人員選用優質油品。接下來，相關主管人員要和齒輪製造廠家及滑油供應商密切合作，建立一套預防保養的計畫執行時間表。對於生產系統裡重要的齒輪箱，應該安排至少每年一次的目視檢查及合適的使用油檢驗分析。

 

常見的齒輪箱不當潤滑徵兆

除了上述齒輪檢查及使用油的檢驗分析外，異常噪音、震動及漏油，都是齒輪箱運轉發生毛病的先期徵兆。微孔蝕的產生是一項重要的警訊，而也是經常被忽略的。齒輪不當潤滑徵兆，微孔蝕常見於齒輪的金屬表面疲勞現象，這也發生在滾動軸承裡。微孔蝕可以在齒輪設備剛開始運轉的幾個小時內產生，其導致破壞性的磨損，如果任其繼續發展而不採取適當的改善動作，微孔蝕最後會造成齒輪精度的不良，甚至齒輪的斷裂。

齒輪的微孔蝕並非一個新發現的現象，然而在動力密度大增的新齒輪箱，以及常用的表面硬化處理(滲碳，氮化，感應及火焰硬化)的齒輪設備，發生的案例顯著的增加。

有許多的因素都會影響微孔蝕的產生漫延，而其中最直接有關的是齒輪和軸承的表面粗糙度和硬度，表面的粗糙度是表面精度加工後的實際痕跡。眾所認知的微孔蝕理論，是兩粗糙表面的凸出部分相互抵觸干涉，各自產生塑性及彈性變形，因而造成凸出部的底層金屬疲勞現象。

微孔蝕不僅會導致齒輪的毛病，也會影響到軸承及密封系統。齒輪微孔蝕主要的顧慮是這些的磨損常被忽視，最後會造成輪齒的變形。

 

微孔蝕的避免

首先，潤滑油選擇適合的黏度級數。更重要的是，選擇可應付各種條件的高效油品。要決定正確的黏度，最好是從諮詢原製造廠家的推薦開始。不過要注意的是，原製造廠的建議油表是否已過時許久，或者客戶實際的運轉條件極端嚴苛，如高溫及重負載。

在極端條件的應用情況下，單純的提升油品的黏度級數並非良方。選擇高黏度指數油品及低牽引係數都是應該考慮的方向。高黏度指數油品在高溫條件下提供較濃厚的油膜，低牽引係數可以降低金屬的表面疲勞程度。

根據高黏度指數和低牽引係數的考量，選用合成齒輪油可以有效控制微孔蝕的問題。除此之外，油品的添加劑配方影響微孔蝕的控制效能很大。

例如，從研究的結果顯示，傳統的極壓添加劑對微孔蝕會有負面的影響，所以選擇含有專為抑制微孔蝕而研發配製的油品，不但可以降低微孔蝕的風險，同時可享受到其他的效益，如強化齒輪箱系統和重要組件的耐用性及效能。

 

參考油品的建議

最新研發的Mobilgear 600 XP超越工業界最嚴格要求的規範，如Flender BA Table 7300 A, DIN 51517 Part 3及AGMA 9005 E 02。這油品配製的添加劑具有極為優異的抗磨保護效能，對於齒輪的微孔蝕和其他磨損的抑制保護效果顯著，能增進軸承的抗磨和防腐蝕能力，更和泛用的齒輪箱油封相容。長期的使用，明顯的減低潤滑油的劣化，延長換油間隔，確保齒輪箱的使用壽命及最高效能的發揮。

齒輪箱輪齒微孔蝕試驗結果