Métodos de lubrificação de engrenagens: benefícios e tipos de óleo
Introdução à lubrificação de engrenagens
A lubrificação desempenha um papel crítico em garantir a operação suave e eficiente dos sistemas de engrenagens, reduzindo o desgaste e aumentando a vida útil. Na PairGears, entendemos a importância de usar as técnicas de lubrificação corretas para melhorar o desempenho das engrenagens, especialmente para máquinas agrícolas, caminhões e veículos elétricos.
Neste blog, abordaremos os métodos de lubrificação de engrenagens mais eficazes, os tipos de lubrificantes disponíveis e como selecionar o óleo de engrenagem certo para seu sistema. Cada método tem seus benefícios, e a escolha certa depende do tipo de engrenagem, das condições operacionais e de suas necessidades industriais específicas.
Escolhendo o óleo de engrenagem certo
Selecionar o lubrificante certo para seu sistema de engrenagens é essencial. Aqui estão os principais fatores a serem considerados:
• Viscosidade: A viscosidade é a característica mais crítica de qualquer lubrificante. Ela impacta o fluxo do lubrificante e o quão bem ele pode proteger as superfícies das engrenagens sob carga.
• Aditivos: Os aditivos usados no lubrificante desempenham um papel significativo na determinação de suas propriedades, como resistência ao desgaste, estabilidade à oxidação e proteção contra corrosão.
• Tipo de óleo base: O tipo de óleo base (mineral, sintético ou biológico) deve ser escolhido com base nas condições operacionais, tipo de engrenagem e outros fatores.
As propriedades que o lubrificante deve possuir
1、Viscosidade
A escolha de um grau de viscosidade apropriado é geralmente tão simples quanto encontrar a recomendação no manual de manutenção de um componente. Infelizmente, o manual nem sempre existe ou a máquina opera fora das condições para as quais as recomendações do OEM foram feitas. Portanto, é importante entender os métodos de seleção de viscosidade e os fatores que afetam o requisito.
A viscosidade para um lubrificante de engrenagem é escolhida principalmente para fornecer uma espessura de filme desejada entre superfícies interativas em uma dada velocidade e carga. Como é difícil determinar a carga para a maioria dos métodos de seleção de viscosidade, a carga é assumida e o fator determinante se torna a velocidade.
Um dos métodos mais comuns para determinar a viscosidade é o padrão ANSI (American National Standards Institute) e AGMA (American Gear Manufacturers Association) ANSI/AGMA 9005-E02. Neste método, são feitas suposições sobre a carga, índice de viscosidade e o coeficiente de pressão-viscosidade do lubrificante.
O gráfico na Figura é aplicável a conjuntos de engrenagens fechadas de dentes retos, helicoidais e cônicas. Para usar este método, o tipo de conjunto de engrenagens, a geometria da engrenagem, a temperatura de operação e a velocidade da engrenagem de baixa velocidade devem ser determinados.
Após calcular a velocidade da linha de passo da engrenagem mais lenta da unidade, o grau de viscosidade necessário pode ser lido no gráfico usando a temperatura operacional mais alta provável da unidade.
É importante notar que esse método assume a relação viscosidade-temperatura do lubrificante (índice de viscosidade = 90). Se o VI do lubrificante se desviar desse valor, tabelas adicionais para óleos com VI = 120 e 160 são incluídas, ou um gráfico de viscosidade-temperatura pode ser usado para interpolar o grau de viscosidade ISO apropriado.
Embora existam vários métodos comuns para seleção do grau de viscosidade do lubrificante de engrenagens, a maioria deve retornar valores semelhantes.
2、Tipo de lubrificante de engrenagem e seleção de aditivo
Após selecionar o grau de viscosidade, o tipo básico de lubrificante deve ser escolhido. Embora existam muitas variações, os lubrificantes de engrenagens podem geralmente ser colocados em três categorias: R&O, antiscuff e compostos. O tipo de lubrificante de engrenagens que melhor se adapta a uma determinada aplicação será determinado pelas condições operacionais.
Como não há diretrizes padrão para ajudar a fazer essa determinação, a seleção é um tanto subjetiva. Muitos fabricantes de equipamentos especificarão um requisito de viscosidade e deixarão essa decisão para o usuário final. Outros escolherão ser conservadores e especificarão lubrificantes EP para as aplicações. Portanto, é importante entender as condições gerais que afetam esse requisito.
Três métodos principais de lubrificação de engrenagens
1. Lubrificação com graxa
A graxa é usada em sistemas de engrenagens abertas e fechadas que operam em baixas velocidades. Aqui estão alguns pontos críticos:
• Consistência de penetração: escolha uma graxa com a penetração correta para um desempenho eficaz.
• Limitações de resfriamento: a graxa não dissipa o calor tão eficazmente quanto o óleo, o que a torna inadequada para operação contínua e de alta carga.
• Riscos de lubrificação excessiva: Usar muita graxa pode resultar em perda de potência devido à agitação e ao atrito adicional. É essencial aplicar a quantidade correta para evitar esses problemas.
Este método é mais adequado para engrenagens que operam em baixas velocidades e cargas, pois fornece lubrificação suficiente sem exigir equipamentos sofisticados.
2. Lubrificação por respingos (método de banho de óleo)
A lubrificação por respingos é comumente usada em sistemas fechados. As engrenagens rotativas espirram óleo nas engrenagens e rolamentos, exigindo uma velocidade tangencial mínima de 3 m/s para lubrificação eficaz. No entanto, duas questões precisam ser monitoradas:
• Nível de óleo: se o nível do óleo estiver muito alto, ele causará agitação excessiva; se estiver muito baixo, ele não lubrificará ou resfriará adequadamente as engrenagens.
• Controle de temperatura: O atrito pode fazer com que a temperatura do sistema aumente, o que reduz a viscosidade do óleo e acelera a degradação do óleo. Lubrificantes de alto desempenho podem suportar temperaturas de até 80°C a 90°C.
Para sistemas com picos de temperatura esperados, considere instalar mecanismos de resfriamento, como dissipadores de calor ou ventiladores.
h = Profundidade do dente, b = Largura da face, d2 = Diâmetro de referência da roda sem-fim, d1 = Diâmetro de referência do sem-fim
3. Lubrificação por circulação forçada de óleo
Neste método, uma bomba aplica o lubrificante diretamente aos pontos de contato dos dentes da engrenagem, fornecendo lubrificação consistente e confiável. Existem três abordagens comuns:
• Método de gotejamento: o lubrificante é pingado diretamente nos contatos da engrenagem por meio de uma bomba.
• Método de pulverização: o lubrificante é pulverizado diretamente nos dentes da engrenagem para cobertura ideal.
• Riscos de lubrificação excessiva: Usar muita graxa pode resultar em perda de potência devido à agitação e ao atrito adicional. É essencial aplicar a quantidade correta para evitar esses problemas.
Embora mais complexa, a circulação forçada de óleo oferece resfriamento superior, limpeza e desempenho de longo prazo, tornando-a ideal para caixas de engrenagens grandes ou de alta velocidade. Ela também estende a vida útil do óleo ao manter a viscosidade e a limpeza ideais.
Os benefícios da lubrificação de engrenagens
A lubrificação adequada das engrenagens oferece inúmeros benefícios, incluindo:
• Fricção reduzida: minimiza o desgaste entre os dentes das engrenagens, evitando danos e reduzindo os custos de manutenção.
• Dissipação de calor: ajuda a evitar superaquecimento, especialmente em sistemas de engrenagens de alta carga.
• Proteção contra corrosão: os lubrificantes contêm aditivos que protegem as superfícies metálicas contra ferrugem e corrosão.
• Vida útil prolongada das engrenagens: a lubrificação adequada aumenta a vida útil das engrenagens, garantindo uma operação contínua e eficiente.
Para mais informações sobre como a PairGears fornece soluções personalizadas para lubrificação de engrenagens em máquinas agrícolas e industriais, visite nossa página de produtos.
Conclusão
Escolher o método de lubrificação e o tipo de lubrificante corretos é vital para o desempenho ideal da engrenagem. Seja lubrificação com graxa para aplicações de baixa velocidade ou circulação forçada de óleo para sistemas de alta velocidade, cada método tem suas vantagens. Na PairGears, somos especializados em soluções de engrenagens sob medida para suas necessidades, garantindo durabilidade e eficiência em todas as aplicações.
Caso você tenha alguma dúvida ou precise de mais assistência, não hesite em entrar em contato com nosso engenheiro: ben@pairgears.com.
