background image

 

 

PYTANIA Z PKM DLA ZiIP-u sem.V 

 
 
 

Terminy: 
21.01.08r  -  godz. 10.00 
28.01.08r  - godz. 10.00 
 
 
1. 

Przekładnie - wymienić rodzaje i krótko opisać. 

1. Przekładnie zębate walcowe – wielkościami charakteryzującymi koła zębate są: liczba zębów z, 
moduł nominalny m, nominalny kąt zarysu alfa, współczynnik wysokości zęba y, współczynnik 
przesunięcia zarysu x.  
Wskaźnik zazębienia (stopień pokrycia, liczba przyboru): 

 

- przekładnia z kołami o zębach prostych 
- przekładnie z kołami o zębach śrubowych 
 
2. Przekładnie zębate stożkowe czołowe – służą do przenoszenia ruchu obrotowego przy 
przecinających się osiach wałów. W przekładniach tych koła mogą mieć zęby proste, skośne lub 
łukowe. Kąt, jaki tworzy osie kół przekładnie stożkowej, może być dowolny, przy czym w praktyce 
konstruktorskiej najczęściej spotyka się przekładnie o osiach przecinających się pod kątem prostym.  
 
3. Przekładnie ślimakowe – należą do grupy przekładni zębatych. Służą do przenoszenia mocy 
między wałami o osiach wichrowatych. Najczęściej kąt miedzy osiami wałów wynosi 90. 
Przekładnia ślimakowa składa się ze ślimaka i koła ślimakowego (ślimacznicy). Ślimak jest śrubą 
modułową o skoku będącym wymierną wielokrotnością liczby pi, ślimacznica zaś jest kołem 
zębatym śrubowym o specjalnie ukształtowanych zębach i wklęsłym wieńcu zębatym. Spośród 
kilku odmian najszersze zastosowanie znajdują ślimaki walcowe. Zaletami przekładni ślimakowych 
są: równomierność przenoszenia ruchu, cichobieżność i możliwość uzyskania dużych przełożeń. 
Zasadnicze wady to niska sprawność, która jest przyczyną nagrzewania się przekładni, oraz 
obciążenie wałów dużymi siłami osiowymi.  
 
4. Przekładnie obiegowe – jest to taka przekładnia zębata, w której co najmniej jedno koło zębate, 
zwane kołem obiegowym lub satelitą, nie ma stałej osi obrotu, lecz jest ułożyskowane w 
obracającej się części zwanej jarzmem i wykonuje ruch złożony z ruchu unoszenia wokół osi kół 
centralnych (słonecznych) wraz z jarzmem oraz względnego ruchu obrotowego względem jarzma.  
Przekładnia obiegowa może mieć jeden stopień swobody (w przypadku co najmniej jednego koła 
centralnego unieruchomionego) lub więcej stopni swobody. Przekładnię o jednym stopniu swobody 
nazywa się zwykle planetarną, przekładnie zaś o większej liczbie stopni swobody – różnicową.  
 
5. Przekładnie cierne – w tych przekładniach przenoszenie mocy z wału czynnego na bierny 
dokonuje się dzięki sile tarcia wytworzonej na powierzchniach obwodowych dociśniętych do siebie 
kół ciernych. Koła cierne są do siebie dociśnięte bezpośrednio lub za pomocą elementu 
pośredniczącego (np. pasa lub krążka). Mogą one być walcowe, stożkowe, tarczowe lub o zarysie 
krzywoliniowym. Osie kół mogą być równoległe lub przecinać się, nie mogą być natomiast 
wichrowate ze względu na zbyt duże poślizgi obu kół. Przekładnie cierne mogą mieć przełożenie 
stałe lub zmienne w sposób bezstopniowy. W tym drugim przypadku zwane są wariatorami. 

background image

 

Wariatory znajdują liczne zastosowanie w układach napędowych obrabiarek, prac, maszyn 
przemysłu spożywczego, a nawet samochodów.  
- przekładnia walcowa  
- przekładnia stożkowa  
- przekładnia z kołami rowkowymi  
 
6. Przekładnie pasowe – służą do przenoszenia mocy przy użyciu cięgien w postaci pasów. Na 
skutek napięcia pasa powstaje docisk między pasem a kołami, umożliwiający przeniesienie przez 
tarcie siły obwodowej i ruchu obrotowego z jednego koła na drugie. Najbardziej rozpowszechnione 
są przekładnie z pasami klinowymi i z pasami płaskimi o równoległych osiach kół.  
Pasy klinowe współpracują z kołami rowkowymi, co zapewni im dobre prowadzenie. Pasy płaskie 
wymagają prowadzenia uzyskiwanego dzięki wypukłości bieżni koła napędzanego, a przy 
prędkości 

stosuje się bieżnie wypukłe w obu kołach. Specjalną odmianą są przekładnie z 

pasem zębatym. Pasy zębate współpracują z odpowiednio uzębionymi kołami, zachowując stałość 
przełożenia.  
Przekładnia pasowa umożliwia nie tylko uzyskanie wymaganego przełożenia między silnikiem a 
wałem napędzanym, lecz także dobrze spełnia funkcje sprzęgła podatnego. 
 
2. 

Przełożenie geometryczne i kinematyczne. 

 
Przełożenie kinematyczne. 
Przełożenie kinematyczne przekładni stanowi stosunek prędkości obrotowej wału napędzającego do 
prędkości obrotowej wału napędzanego. 
 

 

Dla przekładni zwalniającej, w której kołem napędzającym (a) jest małe koło (1) 

 

Dla przekładni przyspieszającej, w której kołem napędzającym (a) jest duże koło (2) 

 

Czyli  absolutna  wartość  przełożenia  kinematycznego  jest  zależna  od  kierunku  napędu;  dla 
przekładni zwalniającej jest większa od jedności, dla przekładni przyspieszającej jest mniejsza od 
jedności. 
Dla przekładni z powiązaniem kształtowym, podstawiając wzór na prędkość obwodową kół 

 

oraz warunek jednakowych podziałek na  obu kołach: 

 

przy czym 

 

otrzymamy 

background image

 

 

uwzględniając kierunek obrotów należałoby oznaczyć 

-dla przekładni o przeciwnym  kierunku   obrotów   obu   kół 

            

-dla przekładni o zgodnym kierunku obrotów obu kół 

 
Przełożenie geometryczne. 

 

 
 

background image

 

3. 

Podstawowe prawo zazębienia (reguła Willisa) – mirek 

Podstawowe prawo zazębienia- prawo Willisa 
Określa ono warunki jakie muszą spełniać zarysy zębów, aby zapewnić stałość przełożenia 
kinematycznego kół współpracujących. 
W celu zapewnianie stałego przełożenia kinematycznego(i=const) zarysy zębów powinny być takie, 
aby prosta normalna NN w dowolnym punkcie styku B dzieliła odcinek O1O2 w stałym 
stosunku(aby punkt C był zawsze w tym samym miejscu). Zarysy zębów spełniające ten warunek 
nazywamy zarysami sprzężonymi. 

 

 
 
4. 

Co to jest ewolwenta?  Sposoby kształtowania ewolwenty.   

 

 

Ewolwenta (albo rozwijająca) to krzywa, którą kreśli punkt leżący na prostej toczącej się po innej 
krzywej. Krzywa po której toczy się owa prosta nazywana jest w tym kontekście ewolutą. Okręg , 
po którym toczy się prosta nazywamy okręgiem zasadniczym. 
Innymi  słowy  normalna  wystawiona  w  dowolnym  punkcie  A  ewolwenty  jest  zawsze  styczna  do 
ewoluty,  przy  czym  punkt  styczności  jest  środkiem  krzywizny  ewolwenty  w  punkcie  A.  Odcinek 
normalnej  łączący  punkt  A  z  ewolutą  jest  promieniem  wodzącym  ewolwenty.  Przyrost  długości 
promienia  wodzącego  między  dwoma  punktami  A  i  B  jest  równy  odległości,  pomiędzy  środkami 
krzywizny dla tych punktów, liczonej wzdłuż ewoluty. 
Najprostszym  przybliżeniem ewolwenty jest  rysowanie spirali za pomocą ołówka zamocowanego 
na  sznurku:  należy  obwiązać  sznurkiem  krążek,  który  następnie  przymocowujemy  do  kartki 

background image

 

papieru;  wolny koniec sznurka przyczepiamy do ołówka po czym  zaczynamy kreślić nim linię w 
taki sposób, aby rozwijający się sznurek był cały czas napięty. Kształt uzyskany tym sposobem jest 
fragmentem ewolwenty okręgu, sam okrąg zaś stanowi ewolutę otrzymanej spirali. 
W punktach przecięcia którejkolwiek ewolwenty z ewolutą ewolwenta ma punkt zwrotu. 
Ewolwenta  ma  bardzo  duże  zastosowanie  w  technice,  a  zwłaszcza  w  mechanice:  np.  zęby 
większości kół zębatych mają zarys ewolwentowy. 
 
Przykłady ewolwenty : 

Ewolwentę możemy opisać równaniem: 
x = a * (cos(t) + t * sin(t)) − C * sin(t
y = a * (sin(t) − t * cos(t)) + C * cos(t
gdzie: 
     t - kąt odwinięcia 
     C - stała (dla rysunku C=0) 
     a - promień okręgu, do którego określamy ewolwentę 
 
Zalety i wady zarysów ewolwentowych: 
Mała powierzchnia styku (stykają się dwie powierzchnie wypukłe) 
Duże naciski są przyczyną zmniejszania trwałości. 
Duże prędkości poślizgów przy zazębianiu i wyzębianiu się kół.  
Zwiększone zużycie głów i podstaw zębów. 
 
Zazębienia ewolwentowe
Ponieważ zarysy zębów są od góry ograniczone okręgiem wierzchołków zatem styk między kołami 
może zachodzić tylko na pewnym odcinku linii przyporu. Są to odpowiednio punkty E

1

 i E

2

 . Część 

linii przyporu ograniczona tymi punktami nosi nazwę odcinka przyporu. 

 

background image

 

 

 

 

 

 
 

background image

 

5. 

Elementy do połączeń „wał-piasta”- pełniona funkcja. Wymienić rodzaje. 

 
1. Połączenia wpustowe 
Połączenia wpustowe
 – służą do osadzania na  wale różnych części maszyn (kół zębatych, 
pasowych itp.). Na wale i w otworze części osadzonej (w piaście koła) są wykonane odpowiednie 
rowki, w które  wprowadzany jest wpust. Zasadniczym zadaniem wpustów jest przenoszenie 
momentu obrotowego z wału na współpracującą część maszynową lub odwrotnie. Rozróżnia się 
wpusty pryzmatyczne czółenkowe i czopkowe. 
Wpusty pryzmatyczne wg PN–70/M–85005 mogą być zaokrąglone lub ścięte, w tym: pełne jedno- 
lub dwuotworowe oraz wyciskowe (rysunek1a). Najczęściej stosuje się wpusty pełne, przy czym 
wpusty zaokrąglone stosuje się przeważnie przy nieprzelotowych rowkach na wale (wykonywany 
frezem palcowym), natomiast wpusty ścięte – przy rowkach przelotowych. Wpusty jedno i 
dwuotworowe szerokości b < 8 mm są przykręcane do wału. 

 

Rysunek1  
Rodzaje wpustów: a) pryzmatyczne – zaokrąglone pełne (A), ścięte jednootworowe (D),  
zaokrąglone dwuotworowe (E), zaokrąglone dwuotworowe wyciskowe (EW); b) czółenkowe; c) 
czopkowe symetryczne (S) i niesymetryczne (NS) 
Wpusty:  

 

 pryzmatyczne pełne, ścięte lub zaokrąglone – połączenia spoczynkowe;  

 

 pryzmatyczne otworowe i czopkowe – połączenia ruchowe;  

 

 pryzmatyczne pełne o szerokości b = 10 mm, wysokości h = 8 mm, długości l = 32 mm . 

Pasowanie wpustów  
Pasowanie bocznych powierzchni wpustów:  

 

zwykłe – rowek w wałku N9, rowek w piaście H9;  

 

ciasne – rowek w wałku P9, rowek w piaście N9. 

2. Połączenia wielowypustowe i wielokarbowe 
Połączenia wielowypustowe
 - stosowane są w produkcjach seryjnych i masowej. Połączenia te,  
w porównaniu z połączenia wpustowymi, cechuj większa obciążalność oraz lepsze centrowanie 
łączonych elementów. W ogólnej budowie maszyn najszersze zastosowani znalazły wielowypusty  

background image

 

z równoległymi powierzchniami bocznymi. Wielowypusty z zarysem wypustów ewolwentowym 
(PN-69/M-85010) oraz trójkątnym (PN-88/M-85014) mają ograniczone zastosowanie ze względu 
na wysoki koszt narzędzi do wykonywania otworów w piaście.  

 

Zarys wrębów wałka wielowypustowego z równoległymi powierzchniami bocznymi zależny jest od 
sposobu centrowania. Wałki centrowane na średnicy zewnętrznej „D” lub na szerokości wypustów 
„b” nie posiadają wcięć w rogach wrębów. Wcięcia w rogach wrębów występują w wałkach 
centrowanych na średnicy rdzenia „d”, wcięcia umożliwiają szlifowanie rdzenia. Wybór sposobu 
centrowania ustalany jest przede wszystkim w oparciu o kryteria technologiczne. Jeżeli twardość 
materiału piasty pozwala na przeciąganie (HB<350) to można zastosować centrowanie na średnicy 
zewnętrznej D. W takim przypadku otwór (średnica D) jest kalibrowany, a powierzchnia centrująca 
wału szlifowania. Piasty wykonane z materiału twardego centrowane są na średnicy wewnętrznej d. 
W przypadku tym obie powierzchnie centrujące (piasty i wału) mogą być szlifowane. Centrowanie 
to należy stosować w połączeniach obciążonych znacznymi momentami przy małych wymaganiach 
dotyczących dokładności centrowania. 

 

Wielowypusty – pozwalają uzyskać dokładne osiowanie, zmniejszyć naciski powierzchniowe lub 
(zwiększyć obciążenie). 
W zależności od przyjętego pasowania, połączenia wielowypustowe mogą być spoczynkowe bądź 
przesuwne. 
 
Na  rysunku  pokazano  najpowszechniej  stosowane  połączenia  wielowypustowe  z  prostokątnym 
zarysem wypustów. Podobnie jak w gwintach, możemy kształtować połączenia wielowypustowe w 
różnorodny  sposób,  a  ponieważ  zawsze  korzystne  jest  zmniejszenie  maksymalnych  wartości 
nacisków  na  bokach  zarysów,  zatem  modyfikacje  zarysów  połączenia  zmierzają  do  osiągania 
wklęsłych  powierzchni  przylegania  wypustów.  Odpowiednikiem  zarysów  gwintu  metrycznego  są 
trójkątne  zarysy  wypustów,  a  połączenia  z  takimi  wypustami  przyjęto  nazywać  połączeniami 
wielokarbowymi.
  

background image

 

 

Połączenia  bezpośrednie  –  na  czopie  wału  wypusty  współpracujące  z  odpowiednimi  rowkami  w 
piaście 
 
Połączenia zębate ewolwentowe (PN – 69/M. – 85010). Stosowane dość powszechnie, zwłaszcza w 
produkcji  wielkoseryjnej.  Charakteryzują  się  one  dużą  wytrzymałością  (przy  wykorzystaniu 
pozostałych zalet).  
W  połączeniach  zębatych  stosowane  są  zęby  niskie  o  kącie  przyporu  a

o

  =  30°.  Zalecana  wartość 

modułu od 0,8 do 8. Liczba zębów 6 do 61.   
Połączenia wielokarbowe – PN – 68/M – 85014 mają kilkadziesiąt drobnych wypustów trójkątnych 
i  tylko  nieznacznie  osłabiają  wytrzymałość  czopa.  Są  to  połączenia  spoczynkowe  o  niewielkiej 
dokładności  osiowania.  Stosuje  się  połączenia  stożkowe  o  zbieżności  1  :  16.  Połączenia 
wielokarbowe  umożliwiają  regulację  położenia piasty  względem  czopa.  Połączenia  wielokarbowe 
na rysunkach przedstawiamy w sposób uproszczony wg PN – 79/M – 01133.  

 

 
 

background image

 

10 

6. 

Łożyska – pełniona funkcja. Wymienić rodzaje (5). Sedkowski – musi być poprawione, 

bo jest 5 rodzajów łożysk. Jak będę miał poprawione to wysle 
Łożyska 
W celu zapewnienia prawidłowej pracy elementów maszyn poruszających się ruchem obrotowym 
(osi, wałów oraz części maszyn na nich osadzonych) powinno być zachowane stałe położenie osi 
obrotu wałów względem nieruchomej podstawy (np. korpusu obrabiarki). 
 
Zadanie to spełniają łożyska, a ustalanie położenia osi i wałów względem korpusu maszyn i 
urządzeń nazywa się łożyskowaniem. 
 
Łożyska są obciążone siłami wynikającymi z ciężaru wałów i osadzonych na nich elementów (kół 
zębatych i pasowych, sprzęgieł itd.) oraz siłami pochodzącymi od obciążenia wałów i osi. Łożyska 
wywierają na wał reakcje równe co do wartości siłom obciążającym łożysko i przeciwnie zwrócone 
(podobnie jak reakcje podpór w belkach).  
 
Aby łożyska spełniały podane zadania, tzn. zapewniały ruch obrotowy wału i utrzymanie stałego 
położenia jego osi obrotu oraz przenosiły obciążenia, powinny się one charakteryzować małymi 
oporami ruchu, stabilną pracą, niezawodnością działania oraz odpornością na zużycie, czyli dużą 
trwałością. Powinny też spełniać określone wymagania technologiczno- konstrukcyjne. 
 
Łożyska dzieli się na ślizgowe i toczne. 
 - W łożyskach ślizgowych powierzchnia czopa wału ślizga się po powierzchni panewki (części 
łożyska współpracującej z czopem) lub bezpośrednio po powierzchni otworu łożyska, zatem w 
czasie pracy występuje tarcie ślizgowe.  
 - W łożyskach tocznych między współpracującymi powierzchniami czopa i łożyska są 
umieszczone elementy toczne (np. kulki) i wówczas zamiast tarcia ślizgowego występuje tarcie 
toczne. Poniżej podane przykłady stosowania obu rodzajów łożysk określają pośrednio również ich 
zalety i wady.  
 
Łożyska ślizgowe na ogół stosuje się
- przy przenoszeniu bardzo dużych obciążeń (nawet do kilku MN- w  
- przypadku łożysk o średnicy 1m), a także przy obciążeniach udarowych, gdy konieczne jest, aby 
łożyska tłumiły drgania wału, 
- przy dużych prędkościach obrotowych i możliwości uzyskania tarcia płynnego, 
- w razie konieczności stosowania łożysk (lub panwi) dzielonych, gdy wymagana jest 
cichobieżność łożyska, 
- gdy osiąganie bardzo dużej dokładności montażu (koniecznej przy łożyskach tocznych) jest 
utrudnione, 
- w drobnych konstrukcjach o bardzo małych obciążeniach (m. in. w urządzeniach mechaniki 
precyzyjnej). 
 
Łożyska toczne są najczęściej stosowane: 
- gdy zależy nam na uzyskaniu bardzo małych oporów w czasie pracy, a zwłaszcza podczas 
rozruchu, 
- przy zmiennych prędkościach obrotowych wału (ponieważ współczynnik tarcia łożysk tocznych w 
bardzo małym stopniu zależy od prędkości obrotowej), 
- przy częstszym zatrzymywaniu i uruchamianiu maszyn (gdyż w takich warunkach pracy łożyska 
ślizgowe zbyt szybko ulegają zużyciu), 
- gdy wymagana jest duża niezawodność pracy i duża trwałość łożyska, 
- gdy ze względu na wymiary korpusu maszyny konieczne jest stosowanie łożysk o małych 

background image

 

11 

wymiarach wzdłużnych. 
 
Wybór rodzaju łożysk (ślizgowych i tocznych) może być uzależniony również od szeregu innych 
czynników: od warunków pracy, konstrukcji wału, od sposobu smarowania (zależnego m. in. od 
możliwości doprowadzenia smaru do łożyska), od względów technologicznych związanych z 
naprawą i wymianą łożysk itd. 
 
7. 

Mechanizm sprzężenia ciernego w przekładni pasowej (prawo Eulera) Hassib – sobota 

wieczór ma zrobic 
 

NAPĘDY PRZEKŁADNIE CIERNE.  

Przenoszą ruch obrotowy jednego koła na droge, dzięki sile tarcia wywołanej dociśnięciem oby kół do siebie 

bezpośrednio, lub przez część pośredniczącą. Mogą posiadać stałe lub zmienne przełożenie (obrabiarki). W 

przypadku kiedy koła trące posiadają stałą średnicę, przełożenie obrotu n1:n2 ma się tak jak stosunek średnic 
d2:d1 

1

2

2

1

d

d

n

n

 

W przypadku zmiennego przełożenia, koła przekładni to stożki o przeciwległym pochyleniu. Wichrowatość 
prostych – jakby się przecinały ale są przesunięte w pionie. 
 
Przekładnie pasowe
 Na pasy płaskie; mogą pracować w pionie, poziomie, ukosie. Na kałach pasowych 
istotne wielkości: - szerokość wieńca - szerokość pasa - grubość pasa - kąt wybrzuszenia koła pasowego w 
miarę zużywania pasa można zmieniać jego długość (cięcie, szycie) lub stosować napinacze. Przekładnie 
pasowe klinowe mają zastosowanie w przypadku niewielkich odległości między osiami kół napędzającego i 
napędzanego. Kąt zarysu pasa z reguły wynosi 40

o

 stąd też kąt rowka koła pasowego jest tym mniejszy im 

mniejsza jest średnica koła. Wszystko to jest znormalizowane 

 

background image

 

12 

 
8. 

Siły i naprężenia (rozrywające i gnące) w cięgnie przekładni pasowej  

Wstepnie jest tak napisane, masło jeszcze będzie to robił, może zrobi lepiej. Sobota wieczór ma to 
zrobic. 
 

 

 
F

1

/F

2

= e

μ’β1

 ,  

 
Gdzie μ’ pozorny współczynnik tarcia = 2,5-3,5 
 

β 

1

 kąt opasania 

 

e -liczba e 

 

 

 

background image

 

13 

9. 

Rodzaje sprzęgieł. Zadania i funkcje sprzęgieł. 

 
Sprzęgła są elementami układów napędowych, służącymi do przeniesienia momentu obrotowego i 
ruchu obrotowego z członu czynnego na człony bierne.  
Podział: 
1. Sprzęgła nierozłączne  
- sztywne: tulejowe, łubkowe kołnierzowe, stosowane do łączenie poszczególnych członów 
układów napędowych o równomiernym biegu, przy zapewnieniu współosiowości łącznych wałów, 
związanych na stałe w czasie montażu; 

 

- luźne: kłowe, zębate, łańcuchowe, stosowane do łączenie poszczególnych członów układów 
napędowych w czasie montażu, gdy nie jest możliwe dokładne ustawienie współosiowości; 

 

 
- podatne: sprężynowe, palcowe, oponowe, stosowane w układach o dużej nierównomierności bądź 
momentu, bądź prędkości obrotowej któregoś z członów układu, umożliwiające także niewielkie 
odchyłki od współosiowości łączonych członów; 

 

 
- samonastawne: promieniowe i kątowe (przegubowe), stosowane przy braku współosiowości 
łączonych członów, np. przy przesunięciu, przekoszeniu osi.  
2. Sprzęgła rozłączne – sterowane: 
- włączane synchronicznie: kłowe, zębate, stosowane gdy jest wymagane przełączanie napędu w 
czasie postoju maszyny bądź przy zbliżonych prędkościach obrotowych łączonych członów; 

background image

 

14 

- włączane asynchronicznie – cierne: tarczowe, wielopłytkowe, stożkowe, stosowane do włączania 
napędu przy dużych różnicach prędkości obrotowych członów czynnego i biernego. 
 
3. Sprzęgła rozłączne samoczynne: 
- odśrodkowe, stosowane do włączania napędu przy określonej prędkości obrotowej członu 
czynnego lub do odłączania napędu przy określonej prędkości obrotowej członu biernego; 
- bezpieczeństwa: ze sprężenie kształtowym lub ciernym, stosowane do odłączenie napędu przy 
wystąpieniu przeciążeń, które mogłyby doprowadzić do uszkodzenia lub zniszczenia układu 
napędowego; 
- zwrotne – jednokierunkowe, stosowane do przenoszenia napędu o jednym kierunku obrotów. 
 
10. 

Rodzaje środków smarowych i ich właściwości (leplość dynamiczna i kinematyczna, 

penetracja, konsystencja) 
Substancją, która jest wprowadzana do skojarzenia trącego w celu zmniejszenia tarcia i 
przeciwdziałania zacieraniu, jest środek smarny często zwany smarem. Jako środki smarne są 
stosowane: 
-gazy 
-ciecze: oleje smarne, emulsje chłodząco-smarujące 
-substancje o konsystencji żelu , np. smary plastyczne 
-substancje stałe: grafit, disiarczek molibdenu, azotek boru itp., a także niektóre metale(np. miedz, 
złoto) 
 
Smarność- zdolność środka smarnego do zmniejszenia tarcia inaczej niż poprzez zmianę lepkości. 
 
Podstawowymi środkami smarnymi , stosowanymi do smarowania skojarzeń trących maszyn są  
oleje smarne, smary plastyczne, smary stałe. Niezależnie od rodzaju, środkom smarnym są stawiane 
następujące wymagania: 

-   powinny odznaczać się wymaganą smarnością 
-   nie powinny reagować z materiałami konstrukcyjnymi, z którymi się kontaktują w 

skojarzeniu trącym, lub reagować w sposób kontrolowany 

-  powinny zachować swoje właściwości użytkowe, w możliwie długim okresie pracy 
-  nie powinny ulegać degradacji w trakcie składowania, 
-   nie powinny wykazywać oddziaływań: toksycznych, mutagen- 
-  nych itp. oraz nie powinny zawierać składników niekorzystnie 
-  oddziaływujących na środowisko naturalne, 
-   w warunkach użytkowania nie powinny stwarzać zagrożenia po- 
-  żarowego, 
-   powinny zachowywać wymagane właściwości użytkowe w całym 
-  zakresie temperatur i ciśnień występujących w trakcie pracy skojarzenia trącego, 
-   ich utylizacja powinna być łatwa i mało kosztowna, 
-   ich cena powinna być możliwie niska 

 
1. Oleje smarne 

Oleje smarne – ciecze, w warunkach stosowania, dostosowane do smarowania skojarzeń 

trących, z zastosowaniem określonej techniki smarowania i urządzeń smarowych. Od olejów 
smarnych wymaga się, odpowiednich do właściwego smarowania skojarze- 
nia trącego: 

- właściwości reologicznych, 
- właściwości niskotemperaturowych, 
- właściwości smarnych i przeciwzużyciowych, 

background image

 

15 

- właściwości zapłonu i palenia, 
- stabilności termicznej i termooksydacyjnej, 
- stabilności chemicznej,  
- kompatybilności z materiałami konstrukcyjnymi, 
- minimalnej toksyczności i innych właściwości związanych z ochroną środowiska. 

 
W praktyce technologicznej wyróżnia się: 
Oleje podstawowe – oleje bezpośrednio otrzymywane z ropy naftowej lub surowców 
bitumicznych, w rezultacie zachowawczej lub przetwórczej przeróbki ropy naftowej lub 
odpowiednie związki syntetyczne. 
Oleje bazowe – oleje otrzymywane poprzez zmieszanie kilku różnych olejów podstawowych. 
Oleje smarne – oleje otrzymywane z olejów bazowych w rezultacie zmieszania olejów bazowych z 
dodatkami uszlachetniającymi, w procesie zwanym blendowaniem blendingiem). Oleje smarne są 
końcowym wyrobem rafinerii lub zakładów zwanych blendowniami. 
Są to oleje gotowe do stosowania. 
Współcześnie, jako oleje smarne, są stosowane: oleje mineralne, oleje syntetyczne oraz emulsje 
olejowe.  
Oleje mineralne – ciecze, w warunkach stosowania, otrzymywane w wyniku komponowania 
olejów podstawowych lub tzw.olejów bazowych, pochodzących z zachowawczej lub przetwórczej 
przeróbki ropy naftowej lub surowców bitumicznych oraz dodatków uszlachetniających. 
Oleje mineralne stanowią większość współcześnie stosowanych olejów smarnych. W niektórych 
zastosowaniach ich właściwości eksploatacyjne są niewystarczające, wówczas są stosowane oleje 
syntetyczne. 
Oleje syntetyczne – ciecze, w warunkach stosowania, otrzymywane na drodze syntezy chemicznej 
lub na drodze głębokiej przeróbki przetwórczej surowców mineralnych. Współcześnie jako oleje 
syntetyczne znalazły zastosowanie 
 
2. Smary plastyczne 
Smary plastyczne są to dyspersje stałych zagęszczaczy w fazie ciekłej. W skład smarów jako 
reguła, wchodzą trzy podstawowe składniki: 

-faza ciekła (osnowa) – 70 … 90%; (olej mineralny, syntetyczny, roślinny lub ich 

mieszaniny),  

-faza zdyspergowana, stała, zagęszczacz – 10 … 25%; (mydła metali, polimery, stałe 

węglowodory, a także substancje nieorganiczne np.: bentonity, żel krzemionkowy itp.)  

-dodatki poprawiające właściwości eksploatacyjne, modyfikatory struktury, wypełniacze  

1 … 15%; mogą być one zawarte zarówno w fazie ciekłej jak i w fazie stałej.  

 
Smary plastyczne są to tzw. roztwory koloidalne, których cząstki oleju są zawieszone w siatce 
stworzonej z cząstek zagęszczacza. Średnica kropelek oleju nie przekracza 1 mikrometra. Ich 
kształt jest zależny od charakteru zagęszczacza, ale także od sposobu otrzymywania, głównie 
szybkości schładzania, w procesie produkcji. 
W porównaniu z olejami smarnymi smary plastyczne odznaczają się następującymi 
właściwościami, będącymi przyczyną ich częstego stosowania: 

-stosunkowo małym zużyciem, 
-możliwością stosowania w konstrukcyjnie mniej skomplikowanych systemach smarowania, 
-dłuższym okresem wymiany. 

 
 

background image

 

16 

Dodatki uszlachetniające  
Oleje bazowe, zarówno mineralne jak i syntetyczne, w nielicznych tylko przypadkach spełniają 
wymagania, wynikające z warunków pracy we współczesnych urządzeniach technicznych. W celu 
do stosowania do stawianych wymogów, do olejów bazowych są wprowadzane dodatki 
uszlachetniające. Są to syntetyczne związki chemiczne, lub produkty przeróbki chemicznej 
surowców naturalnych.  
Dodatki są wprowadzane do olejów w ilościach od kilku ppm do kilkunastu procent. Wprowadzenie 
do oleju jednocześnie kilku dodatków może powodować efekt synergizmu, korzystny lub 
antagonistyczny (np. wytrącanie jednego dodatku przez drugi). Dobór dodatków do olejów jest 
zagadnieniem trudnym, wymagającym skrupulatnych, niekiedy długotrwałych i kosztownych badań 
oraz optymalizacji składu oleju. Z tych względów, nie zaleca się samodzielnego wprowadzania do 
olejów smarnych różnego rodzaju dodatków eksploatacyjnych dostępnych na rynku 
 
3. Smary stałe  
Smary stałe
 są definiowane jako ciała stałe, mające zdolność zmniejszania zużycia i 
przeciwdziałające zacieraniu skojarzenia trącego. 
Wyróżnia się dwa następujące, podstawowe rodzaje smarów stałych: 

- mające specjalną płytkową budowę krystaliczną 
- działające na zasadzie mechanicznej, 
- tworzące film metaliczny, 
- substancje aktywne chemicznie. 

Niektóre substancje o płytkowej, heksagonalnej strukturze krystalicznej i właściwościach 
anizotropowych, pod wpływem przyłożonego, niewielkiego naprężenia ścinającego, wykazują 
łatwe przemieszczania warstw kryształu. Właściwość ta jest podstawą do ich stosowania jako 
środków smarnych lub składnikówśrodków smarnych.  
 
Obok grafitu znanych jest wiele związków chemicznych o takich właściwościach. Powszechne 
zastosowanie znalazły następujące związki chemiczne i minerały: 
-azotek boru – NB, 
- boraks – Na

2

B

4

O

7

 

-mika – KAl

2

(Si

3

Al)O

10

(OH)

2

 

- diselenek molibdenu – MoSe

2

 

- disiarczek molibdenu – MoS

2

 

-disiarczek wolframu – WS

\2 

-talk – Mg

3

(OH)

2

Si

2

O

10 

 
Smarowanie substancjami działającymi na zasadzie mechanicznej, polega na utrzymywaniu 
współpracujących powierzchni skojarzenia trącego w odległości większej niż sumaryczna 
wysokość nierówności. Działają one analogicznie, jak sprężyste kulki gęsto rozsypane na poziomej 
powierzchni i przykryte drugą powierzchnią. Do tej grupy smarów stałych zalicza się: 
Smarowanie i zmniejszanie zużycia może również być osiągnięte poprzez pokrycie 
współpracujących powierzchni cienkim filmem metalu, bardziej miękkiego niż materiał kon- 
strukcyjny skojarzenia trącego. Metal taki wypełnia szczeliny i skazy występujące na smarowanej 
powierzchni, wygładzając ją i oddzielając od drugiej współpracującej powierzchni. Do takich 
metali zalicza się: ołów (Pb), cyna (Sn), srebro (Ag), złoto (Au),miedź (Cu), 
W niektórych przypadkach, jako smary stałe są stosowane substancje aktywne chemicznie, to 
znaczy takie, które wchodzą w reakcję ze smarowanymi powierzchniami, tworząc nowe związki 
chemiczne, o lepszych właściwościach smarujących lub izolujące współpracujące powierzchnie 
skojarzenia trącego