산업용 기어박스 정상 작동 시 온도 한계는 일반적으로 60°C에서 100°C 사이입니다. 100°C 이상의 연속 작동은 윤활유 수명을 단축시키고 부품을 손상시킬 수 있습니다. 모니터링 시스템은 고장을 방지하기 위해 95°C에서 경보를 울리고 105°C에서 작동을 중단해야 합니다.
열점의 종류
기어박스의 각 부품은 각기 다른 방식으로 가열됩니다. 각 부품마다 안전 온도 범위가 다릅니다.
오일 섬프 온도
오일 섬프 온도는 윤활유가 모이는 기어박스 하단에서 측정됩니다. 이 측정값은 윤활 시스템의 평균 작동 온도를 제공합니다.
산업용 기어박스 일반적으로 오일 섬프 온도는 120°F(180°C)에서 49°F(82°C) 사이입니다. 200°F(93°C) 이상의 온도에서는 오일 열화가 가속화되고 50°F(18°C) 상승할 때마다 윤활유 수명이 10% 감소합니다.
베어링 온도
베어링 온도는 직접적인 마찰과 하중으로 인해 오일 섬프 온도보다 20°F~40°F(11°C~22°C) 더 높습니다.
기어박스의 구름 베어링은 최대 250°C(121°F)까지 안전하게 작동합니다. 플레인 베어링은 더 높은 온도를 견뎌내며, 가속 마모가 발생하기 전까지 280°C(138°F)까지 상승합니다.
기어 메시 온도
기어 메시 온도는 기어박스에서 가장 뜨거운 지점을 나타내며, 정상 작동 시 300°C에서 400°C에 이릅니다. 이러한 순간 온도는 동력 전달 중 기어 톱니 사이의 접촉 지점에서 발생합니다.
기어 톱니의 실제 체적 온도는 플래시 온도보다 100°C~150°C 낮게 유지됩니다. 고속 기어와 고부하가 적용되는 경우, 미끄럼 마찰 증가로 인해 가장 높은 메시 온도가 발생합니다.
하우징/표면 온도
기어박스 하우징 온도는 전반적인 방열 효율을 나타냅니다. 표면 온도는 일반적으로 내부 오일 온도보다 30°C~50°C 낮습니다.
주택 온도가 180°F(82°C) 이상인 경우 냉각이 불충분하거나 내부 열이 과도하게 발생한다는 것을 의미합니다.
윤활유별 온도 한계
모든 오일이 열에 잘 견디는 것은 아닙니다. 어떤 오일은 다른 오일보다 더 빨리 분해됩니다.
미네랄 오일
미네랄 오일은 기어박스에 가장 일반적으로 사용되는 오일입니다. 원유에서 추출되며 합성 오일보다 가격이 저렴합니다. 하지만 열에 대한 저항성이 약합니다. 대부분 90°C에서 분해되기 시작합니다. 100°C에서는 오일 수명이 급격히 감소합니다. 10°C 상승할 때마다 오일 수명이 절반으로 줄어듭니다.
적절한 윤활유 수명을 보장하고 급격한 저하를 방지하기 위해 미네랄 오일 기반 기어 오일의 대량 오일 온도는 이상적으로 75~80°C(167~176°F) 이상으로 계속 유지되어서는 안 됩니다.
합성 윤활제
합성 윤활제는 고온 또는 고속 기어박스에서 더 효과적입니다. 종류에 따라 120°C 또는 150°C까지 두께와 보호력을 유지합니다. 예를 들어, 합성 PAO(폴리알파올레핀)는 100°C에서 광유보다 두 배 더 오래 지속됩니다.
윤활유 온도 한계표
| 윤활유 유형 | 일반적인 최대 연속 작동 온도(°C/°F)(일반 지침) | 주요 열적 이점 | 주요 열 제한 사항/고려 사항 |
|---|---|---|---|
| 미네랄 R&O | 75-80°C(167-176°F); 섬프 <93.3°C(200°F) | 비용 효율적인 | ~82°C(180°F) 이상에서 급속한 산화가 발생합니다. 고온에서 수명이 짧습니다. 합성 소재에 비해 VI가 낮습니다. |
| 미네랄 EP | 75-80°C(167-176°F); 섬프 <93.3°C(200°F) | 우수한 하중 지지력; 비용 효율적 | ~82°C(180°F) 이상에서 급속한 산화가 발생합니다. 첨가제 화학은 온도에 민감할 수 있습니다. 고온에서 수명이 짧아집니다. |
| 복합 미네랄 | ~82°C(180°F) | 슬라이딩 접촉에 대한 우수한 윤활성; 표면에 잘 접착됨 | 제한된 상위 온도 용량; 지방 첨가물이 분해될 수 있음. |
| 합성 PAO | 120°C(250°F)를 초과할 수 있습니다. | 우수한 열 및 산화 안정성; 높은 VI; 우수한 저온 유동성; 마찰 감소 가능 | 미네랄보다 가격이 높습니다. 일부 씰/페인트와의 호환성을 확인해야 합니다. |
| 합성 PAG | 120°C(250°F)를 초과할 수 있습니다. | 특히 우수한 윤활성 웜 기어; 높은 VI; 우수한 열 안정성 | 비용이 더 많이 듭니다. 일반적으로 미네랄 오일 및 PAO와 호환되지 않습니다. 특정 씰 호환성 문제가 있습니다. 흡습성이 있을 수 있습니다. |
| 합성 에스테르 | 150°C(300°F)를 초과할 수 있습니다. | 매우 높은 열 안정성, 우수한 윤활성, 우수한 용해성(구성 요소를 깨끗하게 유지) | 가장 높은 비용, 물이 존재할 경우 잠재적인 가수분해 불안정성, 씰 호환성을 신중하게 고려해야 함. |
