Die Ölfilm-Dickenmesstechnik ist ein zentrales Werkzeug für die Optimierung der Getriebegeschmierung und unterstützt die Auswahl von Schmierstoffen, die Übereinstimmung mit den Bedingungen und die Fehlerwarnung durch die Echtzeitüberwachung des Ölfilms. Nehmen Sie zum Beispiel ein Elektrofahrzeug mit festem Geschwindigkeitsverhältnis, dessen Getriebe unter hoher Geschwindigkeit (maximale Drehzahl 12.000 U/min) und hohem Drehmoment (maximales Eingangsdrehmoment 300 Nm) arbeitet, hat die Ölfilmdicke einen direkten Einfluss auf die Lebensdauer der Zahnfläche und die Antriebseffizienz.
Technische Prinzipien und technische Anwendungen
Die heutige Mainstream-Technologie ist in zwei Hauptwege aufgeteilt: Optik und Elektronik. In der optischen Methode kann die Laserinterferentechnologie durch Analyse der interferierenden Streifen des reflektierten Lichts auf der Oberfläche der Ölfolie und unter der Oberfläche eine Genauigkeitsmessung in der Nanoskala erreichen. Zum Beispiel basiert der EHD2-Messgerät der britischen PCS auf dem Prinzip der ultradünnen Filmoptischen Interferenz und kann die Ölfilmdicke und den Traktionskoeffizienten synchron erfassen, die sich für die Studie der Sprungstromschmierung von Laborgradreibungen eignen. Das elektrische Gesetz wird durch einen elektrischen Wirbelstromsensor repräsentiert, der durch die Überwachung von Wirbelstromfeldveränderungen auf der Oberfläche des Metallsubstrats die Ölfilmdicke berechnet. Die ZED23-Serie von Sensoren kann in Echtzeit die Ölfolie im Bereich von 0,1 bis 2000 μm messen, mit einer Genauigkeit von ± 0,5 μm, sowie gegen Ölverschmutzung und hohe Temperaturen (200 ° C), die weit verbreitet in Motorlagern, Windgetrieben und anderen industriellen Szenarien verwendet werden.
Praktischer Wert bei der Getriebeoptimierung
Präzise Abgleich von Schmierstoffen: Durch die dynamische Überwachung der Filmbildungsfähigkeit verschiedener Viskositätsgerädeöle (z. B. 75W-90GL-4) in Kombination mit der Schmierstoffkoeffizient Z-Kurve in der Norm GB/T3480.2-2021 können die Auswirkungen von Ölen auf die hohe Umlaufmüdigkeitslebensdauer quantifiziert werden. Zum Beispiel muss der Z-Wert des synthetischen Schmieröls bei der Hartzahnflächengetriebsprüfung auf das 1,1-fache korrigiert werden, während das Gleitgetriebe auf das 1,4-fache angepasst werden muss.
Optimierung der Anpassungsfähigkeit: Unter variablen Geschwindigkeitsbedingungen erfasst der Wirbelstromsensor Parameter wie Temperatur, Druck und Drehzahl synchron und erstellt ein dynamisches Modell der Ölfilmdicke. In einem Projekt zur Schmieroptimierung des elektrischen Antriebsreduktors wurde durch diese Technologie festgestellt, dass die Ölfilm-Dicke unter Hochgeschwindigkeitsbedingungen von 12.000 U/min um ± 15% schwankt, wodurch die Öldichtungsstruktur und der Schmierstoffbeschichtungsprozess optimiert wurden, um die gesamte Übertragungseffizienz um 3,2% zu verbessern.
Frühwarnung: Widerstands- und Entladungsspannungsmethoden können indirekt den Zustand der Zahnmaske überwachen. Wenn die Belastung den Schwellenwert überschreitet, kann ein abrupter Rückgang des Ölfilmwiderstands oder eine Entladungsspannungsmutation 2-3 Stunden im Voraus das Klebrigesiko warnen. In einem Windgetriebe-Test konnte die Technologie einen ungewöhnlichen Prozess erfassen, bei dem die Ölfilm-Dicke von 8 μm auf 0,5 μm sank, um schwere Geräteunfälle zu vermeiden.
Technische Trends
Mit der Integration von Fasersensoren und maschineller Vision geht die Laserinterferenzmethode vom Labor in die Industrie. Durch die Rot-Grün-Lasermodulation erweitert die Dual-Color-Interferenztechnologie den optischen Messbereich auf mehr als 10 μm und deckt die gesamten Überwachungsanforderungen des Getriebes vom Start bis zum Stabilizationszustand ab. In Zukunft wird die Ölfilmdickenmessung tief mit der digitalen Zwillingstechnologie kombiniert, um die Echtzeitsimulation des Schmierzustands und die geschlossene Kreislaufsteuerung zu erreichen, um die Entwicklung des Getriebetantriebssystems in Richtung hoher Zuverlässigkeit und langer Lebensdauer zu fördern.