Le choix de la viscosité de l'huile pour engrenages industriels influence l'épaisseur du film lubrifiant, la capacité de charge, la température de fonctionnement, le comportement de la circulation et la fiabilité à long terme des réducteurs dans les systèmes d'engrenages industriels fermés.
Le choix de la viscosité doit tenir compte de la charge transmise, de la vitesse de fonctionnement, de la géométrie de l'engrenage, de la configuration du système de lubrification, des conditions ambiantes, de l'exposition aux chocs et de la température de fonctionnement. Un choix incorrect de viscosité peut augmenter l'usure, la fatigue de surface, le stress thermique et la dégradation du lubrifiant.
Viscosité et formation du film lubrifiant
Les huiles pour engrenages industriels fonctionnent principalement dans des conditions de lubrification élastohydrodynamique où l'épaisseur du film lubrifiant sépare les surfaces des dents chargées pendant le contact de roulement et de glissement.
La viscosité du lubrifiant influence directement l'épaisseur du film sous charge de fonctionnement. Une viscosité insuffisante peut réduire la séparation des surfaces et augmenter le risque de grippage, de micro-piqûres et d'usure adhésive.
Une viscosité excessive peut augmenter le frottement du fluide, la température de fonctionnement, la résistance à la circulation et la consommation d'énergie dans les systèmes lubrifiés par barbotage et à circulation d'huile.
Facteurs de fonctionnement influençant le choix de la viscosité
Le choix de la viscosité de l'huile pour engrenages industriels dépend généralement de :
- Vitesse de la ligne de pas
- Charge transmise
- Géométrie des engrenages
- Température de fonctionnement
- Conditions de charge de choc
- Conception du système de lubrification
- Gravité du cycle de service
- Conditions environnementales ambiantes
Relation entre la vitesse et la charge
Les systèmes d'engrenages industriels fermés à grande vitesse utilisent généralement des huiles pour engrenages industriels à faible viscosité pour améliorer la circulation et minimiser les pertes par barbotage.
Les systèmes d'engrenages fermés à faible vitesse et fortement chargés nécessitent fréquemment des grades de viscosité plus élevés pour maintenir l'épaisseur du film lubrifiant et la protection de la surface dans des conditions de contraintes de contact élevées et de chocs.
| Tendance de fonctionnement | Direction courante de la viscosité |
|---|---|
| Systèmes à vitesse élevée et charge modérée | ISO VG 150 à 220 |
| Réducteurs industriels généraux | ISO VG 220 à 320 |
| Systèmes fermés à usage intensif | ISO VG 320 à 460 |
| Systèmes à basse vitesse et très fortement chargés | ISO VG 460 à 680 |
Considérations relatives à la température
La température de fonctionnement influence considérablement le comportement de la viscosité de l'huile pour engrenages industriels.
À mesure que la température de fonctionnement augmente, la viscosité du lubrifiant diminue. Les systèmes d'engrenages fermés fonctionnant dans des conditions thermiques élevées peuvent nécessiter des grades de viscosité plus élevés pour maintenir une épaisseur de film lubrifiant et une capacité de charge adéquates.
Les conditions de démarrage à froid et les basses températures ambiantes peuvent influencer la circulation du lubrifiant, la pompabilité et les conditions de charge au démarrage dans les systèmes à circulation d'huile.
Chocs et fonctionnement sévère
Les systèmes d'engrenages industriels fermés à usage intensif exposés à des chocs nécessitent généralement des huiles pour engrenages industriels EP capables de maintenir la protection du film lubrifiant et les performances de charge sous des contraintes de fonctionnement transitoires.
Les huiles pour engrenages industriels EP utilisées dans les applications à usage intensif sont couramment évaluées à l'aide de tests de stade de charge FZG pour évaluer la résistance au grippage et la durabilité de la surface dans des conditions de fonctionnement contrôlées.
Configuration du système de lubrification
Les systèmes d'engrenages industriels fermés peuvent utiliser :
- Lubrification par barbotage
- Systèmes à circulation d'huile
- Systèmes de lubrification par pulvérisation
- Systèmes de lubrification forcée à l'huile
La viscosité du lubrifiant influence l'efficacité de la circulation, la distribution de l'huile, le dégagement d'air et la température de fonctionnement dans les systèmes lubrifiés par barbotage et à circulation d'huile.
Considérations relatives aux spécifications industrielles
Les grades de viscosité des huiles pour engrenages industriels sont généralement choisis en fonction des normes de performance industrielles reconnues, notamment :
- DIN 51517 Partie 3 CLP
- ISO 12925-1 CKD
- AGMA 9005
- Exigences du fabricant d'origine du réducteur
Les exigences des spécifications définissent généralement les performances EP, la résistance à l'oxydation, la protection contre la corrosion, le comportement de démulsibilité, les performances anti-mousse et la capacité de charge, en plus de la classification de la viscosité.
Considérations de fiabilité pour le choix de la viscosité
La fiabilité d'un réducteur industriel dépend du maintien d'une épaisseur de film lubrifiant adéquate sous charge de fonctionnement, tout en contrôlant le stress thermique, la progression de l'oxydation et l'exposition à la contamination.
Le choix de la viscosité doit donc rester aligné sur les conditions de fonctionnement du réducteur, la conception du système de lubrification et les exigences du fabricant de l'équipement, plutôt que sur le seul grade de viscosité.