Tác động của chỉ số độ nhớt dầu đến hoạt động ổn định của bộ giảm tốc.

Dầu bôi trơn ảnh hưởng trực tiếp đến hiệu suất vận hành và tuổi thọ của thiết bị. Trong số nhiều thông số của dầu, độ nhớt là chỉ tiêu vật lý quan trọng nhất. Cấp độ độ nhớt và chỉ số độ nhớt là hai thông số then chốt liên quan đến độ nhớt, đóng vai trò thiết yếu khi lựa chọn loại dầu bôi trơn phù hợp.

Vislint thường được phân loại theo hệ thống cấp độ độ nhớt của Tổ chức Tiêu chuẩn Hóa Quốc tế (ISO), ví dụ như ISO VG 68 và ISO VG 220. Tham số này biểu thị giá trị trung tâm của độ nhớt động học của dầu ở nhiệt độ 40 °C. Tiêu chuẩn này cung cấp một mốc chuẩn mang tính toàn cầu để lựa chọn độ nhớt của dầu. Dầu bôi trơn có độ nhớt thấp không thể hình thành được màng dầu đủ dày trên bề mặt bánh răng, dẫn đến chế độ bôi trơn ranh giới, gia tăng mài mòn và hiện tượng rỗ bề mặt. Dầu có độ nhớt cao làm tăng lực cản ma sát nội tại, gây khó khăn khi khởi động và làm nhiệt độ vận hành tăng nhanh. Nói chung, các hộp giảm tốc hoạt động ở tốc độ cao và tải nhẹ nên sử dụng dầu có độ nhớt thấp hơn; ngược lại, trong điều kiện tốc độ thấp và tải nặng, cần dùng dầu có độ nhớt cao hơn để đảm bảo độ bền của màng dầu, từ đó bảo vệ và bôi trơn hiệu quả các bánh răng chính xác.

Nhiệt độ của hộp số trong quá trình vận hành thực tế liên tục thay đổi. Khi khởi động, nhiệt độ này bằng với nhiệt độ môi trường xung quanh. Tuy nhiên, sau một thời gian hoạt động, nhiệt độ dầu bên trong có thể đạt 70–90 °C hoặc thậm chí cao hơn. Độ nhớt của dầu sẽ thay đổi theo nhiệt độ. Khi nhiệt độ tăng lên, độ nhớt sẽ giảm xuống. Đây là lúc chỉ số độ nhớt — một thông số quan trọng khác — trở nên rõ rệt.

Chỉ số độ nhớt (VI) là một thông số không có đơn vị đo lường mức độ thay đổi độ nhớt của dầu bôi trơn theo nhiệt độ. Chỉ số độ nhớt càng cao cho thấy độ nhớt của dầu càng ít bị ảnh hưởng bởi nhiệt độ, từ đó mang lại hiệu suất độ nhớt–nhiệt độ tốt hơn. Dầu bôi trơn có chỉ số độ nhớt cao có thể duy trì độ nhớt hiệu dụng cao hơn ở nhiệt độ cao so với dầu có chỉ số độ nhớt thấp cùng cấp độ nhớt, nhờ đó cung cấp khả năng bảo vệ bôi trơn tốt ở nhiệt độ vận hành. Ở nhiệt độ thấp, độ nhớt của nó tăng lên tương đối ít và tính lưu động của dầu tốt hơn, điều này rất có lợi cho việc khởi động lạnh và giúp giảm mài mòn khi khởi động.

Trong các môi trường có nhiệt độ cao, dầu có chỉ số độ nhớt cao duy trì màng dầu ổn định hơn, ngăn ngừa tình trạng mài mòn bánh răng gia tăng và hiệu suất hộp số suy giảm. Trong các môi trường có nhiệt độ thấp, chúng đảm bảo khả năng bơm tốt và khả năng khởi động dễ dàng, tránh ma sát do lượng dầu cung cấp không đủ trong quá trình khởi động. Việc sử dụng dầu có chỉ số độ nhớt cao là một phương pháp hiệu quả nhằm nâng cao độ ổn định vận hành và kéo dài chu kỳ thay dầu cho các hộp số hoạt động trong môi trường có biên độ dao động nhiệt độ lớn hoặc những hộp số có mức độ tăng nhiệt bản thân cao.

Các tình huống ứng dụng khác nhau có yêu cầu về chỉ số độ nhớt rất khác biệt, điều này trực tiếp quyết định việc lựa chọn loại dầu cụ thể:

Thiết bị hoạt động trong môi trường trong nhà, nhiệt độ ổn định và biến thiên nhiệt độ rất nhỏ không yêu cầu chỉ số độ nhớt cao. Trong trường hợp này, dầu khoáng hiệu suất cao (chỉ số độ nhớt khoảng 100) thường là đủ, đây là lựa chọn kinh tế và thực tiễn.

Tuy nhiên, đối với thiết bị ngoài trời phải chịu sự biến đổi nhiệt độ lớn giữa ban ngày và ban đêm cũng như trong suốt các mùa, yêu cầu về chỉ số độ nhớt cao là điều cần thiết. Cần lựa chọn dầu khoáng có chỉ số độ nhớt cao hoặc tốt hơn là dầu tổng hợp (chỉ số độ nhớt thường lớn hơn 120) để đảm bảo khả năng bảo vệ ổn định cho trục trong cả môi trường ngoài trời mùa hè lẫn mùa đông.

Tại các khu vực lạnh giá, việc khởi động ở nhiệt độ thấp là một thách thức lớn, do đó đòi hỏi chỉ số độ nhớt cực cao. Phải sử dụng dầu tổng hợp có chỉ số độ nhớt cao (chỉ số độ nhớt lớn hơn 130 và điểm đông đặc cực thấp) để đảm bảo dầu không bị đông đặc ở nhiệt độ cực thấp và vẫn có thể được bơm bình thường đến các điểm bôi trơn.

Hướng dẫn lựa chọn dầu bôi trơn cho hộp số trước hết cần xác định cấp độ độ nhớt ISO cơ bản dựa trên hướng dẫn của nhà sản xuất và tải trọng vận hành thực tế. Thứ hai, cần đánh giá yêu cầu về chỉ số độ nhớt, căn cứ vào điều kiện ứng dụng cụ thể và dải nhiệt độ môi trường xung quanh. Cuối cùng, các tính chất khác như khả năng chống mài mòn và chịu áp lực cực cao, khả năng chống oxy hóa, khả năng chống tạo bọt và khả năng chống gỉ cũng cần được xem xét; những tính chất này thường đạt được bằng cách điều chỉnh tỷ lệ các chất phụ gia khác nhau.

Độ nhớt đúng đảm bảo hiệu quả bôi trơn cơ bản, trong khi chỉ số độ nhớt phù hợp giúp dầu có khả năng chống chịu mạnh mẽ trước các điều kiện vận hành phức tạp. Chỉ khi kết hợp cả hai yếu tố này và xem xét kỹ lưỡng các tình huống vận hành thực tế của thiết bị, chúng ta mới có thể lựa chọn được loại chất bôi trơn lý tưởng cho bộ giảm tốc — loại chất có thể lưu thông trơn tru trong quá trình khởi động lạnh và hoạt động ổn định dưới nhiệt độ cao cùng tải trọng nặng, từ đó đạt được các mục tiêu bảo trì như giảm mài mòn, hạ tiêu thụ năng lượng và kéo dài tuổi thọ thiết bị.

Nếu bạn muốn biết thêm thông tin về bộ giảm tốc hoặc hộp số, vui lòng liên hệ với kỹ sư WUMA. Nếu bạn muốn biết thêm thông tin về bộ giảm tốc hoặc hộp số, vui lòng liên hệ với kỹ sư WUMA.