L'impact de l'indice de viscosité de l'huile sur le fonctionnement stable du réducteur à engrenages.

L'huile lubrifiante influe directement sur le rendement opérationnel et la durée de vie de l'équipement. Parmi les nombreux paramètres de l'huile, la viscosité constitue l'indicateur physique le plus crucial. La classe de viscosité et l'indice de viscosité sont deux paramètres clés de la viscosité, essentiels pour sélectionner une huile lubrifiante adaptée.

Vislint est généralement classé selon le système de grades de viscosité de l'Organisation internationale de normalisation (ISO), par exemple ISO VG 68 et ISO VG 220. Ce paramètre représente la valeur centrale de la viscosité cinématique de l’huile à 40 °C. Cette norme fournit une référence universelle pour le choix de la viscosité de l’huile. Une huile lubrifiante à faible viscosité ne peut pas former un film huileux suffisamment épais sur les surfaces des engrenages, ce qui conduit à une lubrification limite, à une usure accrue et à l’apparition de piqûres. Une huile à forte viscosité augmente la résistance au frottement interne, provoquant des difficultés de démarrage et une élévation rapide de la température de fonctionnement. En règle générale, les réducteurs de vitesse fonctionnant à haute vitesse et sous charge légère doivent utiliser des huiles de viscosité plus faible ; à l’inverse, les conditions de faible vitesse et de forte charge exigent des huiles de viscosité plus élevée afin d’assurer une résistance adéquate du film huileux, garantissant ainsi une protection et une lubrification efficaces des engrenages de précision.

La température d'une boîte de vitesses pendant son fonctionnement réel change constamment. Elle est identique à celle de l'environnement ambiant au démarrage. Toutefois, après un certain temps de fonctionnement, la température de l'huile à l'intérieur peut atteindre 70–90 °C, voire plus. La viscosité de l'huile varie en fonction de la température : lorsque celle-ci augmente, la viscosité diminue. C'est à ce moment que l'indice de viscosité, un autre paramètre crucial, prend toute son importance.

L'indice de viscosité (VI) est un paramètre sans dimension qui mesure dans quelle mesure la viscosité de l'huile lubrifiante varie avec la température. Un indice de viscosité plus élevé indique que la viscosité de l'huile est moins sensible aux variations de température, ce qui se traduit par de meilleures performances viscosité-température. Une huile lubrifiante à indice de viscosité élevé peut conserver une viscosité effective supérieure à des températures élevées par rapport à une huile à indice de viscosité faible, mais de même classe de viscosité, assurant ainsi une bonne protection lubrifiante aux températures de fonctionnement. À basse température, son augmentation de viscosité est relativement modérée et sa fluidité est meilleure, ce qui facilite les démarrages à froid et réduit l'usure au démarrage.

Dans les environnements à haute température, les huiles à indice de viscosité élevé maintiennent un film d'huile plus stable, empêchent l'usure accrue des engrenages et la réduction de l'efficacité du boîte de vitesses. Dans les environnements à basse température, elles garantissent une bonne pompabilité et une bonne facilité de démarrage, évitant ainsi les frottements dus à un apport insuffisant d'huile au démarrage. L'utilisation d'huiles à indice de viscosité élevé constitue une méthode efficace pour améliorer la stabilité de fonctionnement et prolonger les intervalles de vidange des boîtes de vitesses fonctionnant dans des environnements présentant de fortes variations de température ou celles dont l'élévation de température intrinsèque est élevée.

Les exigences en matière d'indice de viscosité varient considérablement selon les scénarios d'application, ce qui détermine directement le choix précis de l'huile :

Les équipements fonctionnant en intérieur, dans des environnements à température constante et présentant des variations de température minimes ne nécessitent pas un indice de viscosité élevé. Dans ce cas, des huiles minérales hautes performances (indice de viscosité d'environ 100) sont généralement suffisantes, ce qui en fait un choix économique et pratique.

Toutefois, pour les équipements extérieurs exposés à des variations de température importantes entre le jour et la nuit ainsi que tout au long des saisons, des huiles présentant un indice de viscosité élevé sont nécessaires. Il convient de sélectionner des huiles minérales à indice de viscosité élevé, ou encore mieux des huiles synthétiques (indice de viscosité généralement supérieur à 120), afin d’assurer une protection stable de l’arbre tant en été qu’en hiver dans les environnements extérieurs.

Dans les régions glaciales, le démarrage à basse température constitue un défi majeur, ce qui exige un indice de viscosité extrêmement élevé. Des huiles synthétiques à indice de viscosité élevé (indice de viscosité supérieur à 130 et point d’écoulement extrêmement bas) doivent être utilisées afin de garantir que l’huile ne se solidifie pas à des températures extrêmement basses et puisse être correctement pompée jusqu’aux points de lubrification.

Les lignes directrices pour le choix de l'huile lubrifiante pour boîtes de vitesses doivent d'abord déterminer la classe de viscosité ISO de base en fonction des instructions du fabricant et des charges réelles de fonctionnement. Ensuite, les exigences relatives à l'indice de viscosité doivent être évaluées en tenant compte du scénario d'application spécifique et de la plage de températures ambiantes. Enfin, d'autres propriétés telles que les performances anti-usure à haute pression, la résistance à l'oxydation, les propriétés anti-mousse et la protection contre la rouille doivent également être prises en compte ; ces propriétés sont généralement obtenues en ajustant les proportions des différents additifs.

La classe de viscosité appropriée garantit l'efficacité fondamentale de la lubrification, tandis qu’un indice de viscosité adapté confère à l’huile une forte résilience pour faire face à des conditions de fonctionnement complexes. Seule la combinaison de ces deux facteurs, associée à une analyse approfondie des scénarios réels d’exploitation de l’équipement, permet de sélectionner un lubrifiant idéal pour le réducteur, capable de s’écouler librement au démarrage à froid et de fonctionner de manière stable à haute température et sous charges élevées, atteignant ainsi les objectifs de maintenance suivants : réduction de l’usure, diminution de la consommation énergétique et prolongation de la durée de vie de l’équipement.

Si vous souhaitez obtenir davantage d'informations sur les réducteurs ou les boîtes de vitesses, n'hésitez pas à contacter un ingénieur WUMA. Si vous souhaitez obtenir davantage d'informations sur les réducteurs ou les boîtes de vitesses, n'hésitez pas à contacter un ingénieur WUMA.