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Fluorocarbon Gel 875MS硅油脂在转向系统的应用实例
作者:奈式杜特润(上海)公司
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润滑油/脂/液展厅
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齿条及小齿轮转向系统,顾名思义,它包括了两个主要部件:小齿轮和紧密咬合在齿面上的齿条。当方向盘转动时,动力传递到转向轴、万向节,然后到达小齿轮;小齿轮又与齿条啮合,动力进一步传递到齿条,使之变成线性运动;然后该动力通过转向横拉杆传递到转向轮和转向节处。美国某汽车零部件供应商的工程师们需要一种润滑油来润滑齿条和小齿轮间的齿面。

这里要讨论一下看似无关却会影响到磨损和噪音的问题。在齿条背部的平滑面上,用一个弹簧轭使齿条齿能紧紧咬合小齿轮。该弹簧轭被嵌入一个位于齿条小齿轮罩盒后面的一个有栓子的洞中,再将一个塞子旋入洞内,用来对弹簧施加压力,使得弹簧轭能起到固定作用。在机械运动的冲击下(试验测试,如路面坑洞、铁路轨道等)会造成齿条的弹跳,产生的振动传到弹簧轭,从而产生撞击声响并使得磨损恶化。特别值得一提的是,有时候会使用一种昂贵的复合塑料材料插入在弹簧轭和齿条背部的平滑面中间用来降低磨损,但如果塞子所产生的扭矩不适当,该昂贵的复合塑料材料往往会被很快磨损。如果塞子产生过多扭矩时,多余的扭矩就会加速复合塑料材料的磨损,但是如果扭矩太低的话,同样会使得弹簧轭和齿条背部的平滑面之间太滑松而加速磨损。

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NYE公司的工程师很快就发现,需要特别为客户配制专用的润滑油才能解决这一问题。因此,NYE公司开发出一种新的含有耐磨耗和耐极压的添加剂高滑度增稠剂的高粘度润滑油,正是该汽车制造商所需要的润滑油——Fluorocarbon Gel 875MS。将它涂抹于齿条和小齿轮接触面之间以及弹簧轭和齿条背部的平滑面中间,它通过测试解决了磨损和撞击声响问题,并使得整个汽车转向系统带给驾驶者一种更平滑安静而又高级的质感。

同时,Fluorocarbon Gel 875MS能够使得弹簧轭插入时允许较大的公差,这种高粘稠度的油脂会将较松动的物件粘住,所以两边的磨擦面之间实际上是给润滑油隔开而没有接触在一起,也就是两个接触面彼此在润滑油内移动。因此,不但消除了弹簧轭和齿条之间的噪声,同时也可以免去昂贵的复合塑料材料插入件。

特别值得一提的是,一位该汽车制造商的工程师在报告中提到,他只用12g的Fluorocarbon Gel 875MS在马自达车系的齿条和小齿轮转向系统中,却发现比以前用50g旧矿物油的效果还要好。该公司将Fluorocarbon Gel 875MS使用在两种造型的弹簧轭上:一种是椭圆形的,另一种是Y字型的。传统上,Y字型的弹簧轭在经过热处理之后,该公司会将齿条表面抛磨除掉鱼鳞物和粗糙物。使用旧的矿物油也必须要抛亮齿条表面以减少磨损,NYE公司的工程师建议直接用Fluorocarbon Gel 875MS在未抛磨的齿条表面测试效果,结果发现,其效果比使用旧矿物油有抛亮齿条表面的效果更好,由此而节省下来的免除人力成本和抛光打磨的成本费用更是难以估算。在该公司每年生产约超过60万个Y型齿条上, Fluorocarbon Gel 875MS所带来的好处远远不止是减少磨损和降低噪声。

新型球头专用的硅油脂

如果球头的保护封材(如防尘套或罩子)损毁了,对于球头会产生什么样的影响呢?依照Dana Industrial Ltd.在SAE巴西国际协会所发表的一篇论文“高性能的球头”中所言,那要取决于何种轴承接触材料,以及什么样的轴承包覆设计和使用何种润滑油。

该篇论文称,“如果仔细地选取轴承接触材料和润滑油,那么即使在保护的封材损毁后,仍然可以显著地改善球头的耐候性/磨耗寿命”。

在经过选取球头的新材料和重新设计后,Dana Industrial Ltd.带头研究针对球和球槽的摩润学,其目标之一就是要研发出一种新的润滑系统来延长新球头的使用寿命。Dana Industrial Ltd.的研究显示,使用于球和球槽间的润滑油是影响球头寿命的关键因素之一。在后续跟进的研究中比较了3种润滑油:一种锂基增稠矿物油脂,该油脂被广泛使用于球头的生产上;一个PTFE增稠的碳氢合成油脂;还有一种是NYE公司推出的一种PTFE增稠的硅油脂Fluorocarbon Gel 880。球头在加入润滑油后置于70℃/168h环境中做老化实验,并将保护封材拿下,然后在球头喷水,接着将球头做特定的轴向和辐射向的负载的震动和转动82 500次周期,轴向和辐射向的最终伸缩度不能超过初始值的0.2mm。测试结果显示,矿物油球头的油都被水冲洗光了,使用碳氢合成油的球头在测试到25 000次周期之后就超过最终伸缩上限值,只有NYE公司的Fluorocarbon Gel 880都能通过两种测试且几乎没有磨损。 (end)
文章内容仅供参考 (投稿) (2/28/2009)
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