Getriebeöle
Getriebe – eine ständig wachsende Herausforderung
Der Getriebebau aller Leistungsklassen fordert heute immer höhere übertragbare Leistungen und Drehmomente bei gleichzeitiger Reduzierung von Baugröße und Gewicht. Hierfür sind neue Getriebekonstruktionen und Werkstoffe, moderne Oberflächentechnologien, aufwändige Produktionstechniken sowie die Verwendung von abgestimmten Hochleistungsschmierstoffen unerlässlich. In gleichem Maße wie das Leistungsspektrum der Zahnradgetriebe verbessert wurde, sind die Leistungsanforderungen an die Getriebeschmierstoffe gestiegen. Dieses gilt besonders hinsichtlich ihrer verschleiß- und fressverhindernden Wirkung sowie ihrer thermischen Stabilität gegenüber hohen Getriebetemperaturen. Die Verlustwärme der Getriebe muss über immer kleinere Gehäuseoberflächen abgeführt werden. Die Folge sind steigende Betriebstemperaturen, die die Lebensdauer der Zahnradgetriebe und der Getriebeschmierstoffe beeinflussen.
Langzeitschmierung von schwer belasteten Getrieben
Getriebeöle von Völkel sind Hochleistungsschmierstoffe, deren Leistungsfähigkeit über die der normalen Schmierstoffe hinausgeht und dabei helfen, den Verschleiß niedrig zu halten. Dies erhöht die Effizienz und senkt somit die Betriebs- und Instandhaltungskosten der Hersteller. Sie besitzen ein enormes Maß an Fress- und Graufleckentragfähigkeit sowie Verschleiß- und Korrosionsschutz. Sie weisen einen hohen Viskositätsindex und ein gutes Viskositäts-Temperaturverhalten auf. Gegenüber Scherkräften, Alterung und Oxidation sind unsere Getriebe-Schmieröle besonders stabil. Unsere Getriebeöle sind generell für die Langzeitschmierung von schwer belasteten , auch stirnradgetriebenen, Getrieben unterschiedlichster Baugrößen entwickelt. Unsere Schmieröle für die Nahrungsmittelindustrie sind darüber hinaus als H1-Getriebeöle, entsprechend der Lebensmittelsicherheit, zertifiziert. Unsere speziellen Getriebeöle auf Polyglykolöl-Basis, zum Teil mit EX-Technologie, zeichnen sich neben der mechanischen auch durch eine außerordentliche thermische Stabilität aus und sind dadurch als Hochtemperaturschmieröle für unterschiedliche Anwendungen einsetzbar. Eine effiziente Getriebeschmierung ist durch die Verwendungen leistungsfähiger Getriebeöle oder Getriebefette bzw. Getriebefließfette umsetzbar. Vorrangig setzt der Getriebebau in seinen Produkten jedoch auf eine Ölschmierung, welche wir im Folgenden fokussieren.
Eigenschaften von Getriebeölen
Das tribologische Verhalten von Getriebeölen wird durch die Formulierung unterschiedlicher Grundölarten und Additiven charakterisiert. Die wesentlichen Anforderungen an Getriebeöle, die von führenden Getriebeherstellern in internationalen Normen und Spezifikationen heute vorgegeben werden, sind:
Das Getriebeöl – auf Ihre Anforderungen abgestimmt
Als Spezialschmierstoffhersteller ist es unsere Aufgabe, die Getriebeöle passgenau auf die Getriebeart und Geometrie, sowie auf individuelle Betriebs- und Umgebungseinflüsse abzustimmen. Auf Basis dieser Informationen kann der geeignete Grundöltyp, der Verschleißschutz und die Viskosität bestimmt werden.
Nur so sind eine optimale Betriebssicherheit und die konzipierte Lebensdauer des Getriebes sichergestellt. Ein effektives tribologisches Lösungskonzept erfordert eine ganzheitliche Betrachtung unter folgenden Kriterien:
Wissenswertes zu den Anforderungen moderner Hochleistungsgetriebe:
Betriebstemperaturen
Eine genaue Beurteilung der Temperaturverhältnisse an den Zahnrädern, der Lager und des Getriebeschmierstoffes selbst, ist eine wesentliche Voraussetzung für ein sicheres tribologisches Lösungskonzept. In den meisten Industriegetrieben liegt die Öltemperatur zwischen +20 °C und +150 °C. Konstruktive Einflüsse und Fremderwärmung aus der Betriebsumgebung haben direkten Einfluss auf die Öltemperatur. Darüber hinaus ist die Öltemperatur bei Getrieben im Volllastbetrieb weit höher als im Teillast- und im intermittierenden Betrieb.
Wichtig ist, dass bei der Erwärmung der einzelnen Getriebebauteile und der Anbauteile, wie zum Beispiel Pumpen oder Filtereinsätze, die Grenztemperaturen des Getriebeöls nicht überschritten werden. Bei der Auswahl einer geeigneten Viskosität ist die Ölsumpftemperatur oder die Temperatur des eingespritzten Öles ein wichtiger Faktor. Überdurchschnittlich hohe oder schwankende Temperaturen während des Betriebs, deuten auf vorliegende oder bevorstehende Schäden hin.
Viskositätsauswahl
Die Viskosität steht bei der Auswahl von Zahnrad-Getriebeölen immer im Vordergrund, da sie für die Schmierfilmstabilität entscheidend ist. Mit steigender Viskosität des Grundöles steigt auch die Schmierfilmdicke, wodurch sich der Verschleißschutz, das Dämpfungsvermögen sowie die Fresstragfähigkeit verbessern.
Bei steigender Temperatur verringert sich die Viskosität und erhöht sich mit zunehmender Druckbelastung. Eine zu hohe Viskosität kann jedoch eine übermäßige Erwärmung in Folge erhöhter Plansch- und Quetschverluste verursachen, besonders bei hohen Umfangsgeschwindigkeiten. Eine zu niedrige Viskosität kann hingegen zu einer Zunahme der Mischreibungsanteile und einem Verschleißanstieg führen.Da sich die Viskosität stark mit der Temperatur ändert, wird die temperaturabhängige Viskositätsänderung eines Öles allgemein mit dem Viskositätsindex (VI) beschrieben. Je höher der Viskositätsindex eines Getriebeöles ist, desto weniger ändert sich seine Viskosität in Abhängigkeit von der Temperatur und desto flacher verläuft die Viskositäts-Temperatur-Linie (VT). Der Grad der Viskositätsänderung durch Temperatureinfluss hängt sowohl von der Grundölart wie Mineralöl, Polyalphaolefin, Ester und Polyglykol ab als auch von den hinzugefügten Additiven, den sogenannten VI Improvern.
Alterungsverhalten
Durch die Einflüsse von hohen Temperaturen, Luftverwirbelungen oder Kontakt mit metallischen Katalysatoren (beispielsweise Kupfer oder Eisen), verändert sich die chemische Struktur der Getriebeöle ständig, das heißt sie altern. Die Alterungsgeschwindigkeit ist im Wesentlichen abhängig vom Aufbau des Getriebeöles sowie von der Höhe und Dauer der auf das Öl einwirkenden Temperaturen. Negative Auswirkungen auf die Ölalterung resultieren auch aus Verunreinigungen wie Wasser, Rost, Verschleiß und Staub. Durch spezielle Additive kann der Alterungsprozess effektiv verlangsamt werden.
Die Ölalterung zeigt sich in Viskositätsveränderungen, dem Entstehen korrosiver Säuren und in der Bildung von Rückständen. Alterungsbedingte Ablagerungen sind lack-, gummi- oder schlammartig und können Ölleitungen, Einspritzdüsen oder Filter verstopfen. Durch die Alterung werden das Demulgier- und Schaumverhalten, der Korrosions- und Verschleißschutz und zum Teil auch das Luftabscheidevermögen des Getriebeöles negativ beeinflusst. Die Bestimmung des Alterungsverhaltens von Ölen erfolgt nach ASTM D 2893.
Tieftemperaturverhalten
Abhängig von der Grundölart erstarren Getriebeöle bei tiefen Temperaturen in Folge stark steigender Viskosität oder aufgrund von Wachskristallisationen enthaltender Paraffine. Der Pourpoint dient als Anhaltspunkt für das Kältefließverhalten. Dieser wird nach der ISO 3016 bestimmt. Er beziffert den niedrigsten Temperaturwert, bei dem das Öl noch so eben von selbst fließt, wenn es unter festgelegten Prüfbedingungen abgekühlt wird. Um einen schnellen und ausreichenden Schmierfilmaufbau beim Kaltstart gewährleisten zu können, sollte die tiefste Betriebspunkttemperatur in einem Getriebe, die oft zugleich die Starttemperatur ist, immer einige Grad oberhalb des Pourpoints liegen. Im Vergleich zu Mineralölen weisen synthetische Getriebeöle zumeist ein wesentlich besseres Kältefließverhalten auf. Aufgrund ihres hohen Viskositätsindexes (VI) sind synthetische Getriebeöle bei tiefen Temperaturen dünnflüssiger als Mineralöle mit gleicher Nennviskosität. Ihr Pourpoint liegt deutlich niedriger, zum Teil unter -50 °C.
Korrosionsschutzverhalten
Schutz vor Stahlkorrosion
Schutz vor Kupferkorrosion
Auch bei Verwendung von EP-Additiven (Extreme Pressure) dürfen Getriebeöle nicht korrosiv auf Bauteile aus nichteisenmetallischen Werkstoffen, insbesondere solchen aus Kupfer oder Kupferlegierungen (zum Beispiel Bronze oder Messing) wirken. Das Korrosionsverhalten von Getriebeölen wird mittels Kupferstreifen nach ISO 2160 getestet.
Verträglichkeit mit Innenlackierungen
Getriebegehäuse aus Grauguss oder Stahl werden meistens mit einem Innenanstrich versehen, um sie bei Lagerung, Transport oder bei längeren Stillstandzeiten vor Korrosion zu schützen. Die branchenüblichen Grundierungen sind gegenüber mineralischen Getriebeölen bis +100 °C beständig. Bei Öltemperaturen von mehr als +100 °C sind sie gegen synthetische Getriebeöle, insbesondere Polyglykolöle jedoch nicht immer stabil. Die Anstriche können weich werden, sich auflösen, Blasen bilden oder Placken können sich ablösen. Dadurch sind Betriebsstörungen und Getriebeschäden vorprogrammiert, zum Beispiel durch das Verstopfen von Ölleitungen, Filtern und Entlüftungsbohrungen. Zweikomponentenlacke auf Epoxidharzbasis sind in der Regel gegenüber allen Grundölarten auch bei hohen Betriebstemperaturen beständig.
Schaumverhalten
Getriebeöle sollen sowohl dispergierte Luft möglichst schnell evakuieren können als auch die Bildung von stabilem Oberflächenschaum verhindern. Schaum entsteht durch aufsteigenden Luftbläschen, welche an die Öloberfläche wandern. Diese sollen dort möglichst schnell zerfallen, um die Schaumbildung in minimalen Grenzen zu halten. Besonders in tauchgeschmierten Getrieben besteht bei mittleren bis hohen Umfangsgeschwindigkeiten durch ständigen Öl-Lufteintrag, eine verstärkte Neigung zur Schaumbildung. Zudem können auch Ölkontaminationen wie Wasser, Staub, Rostpartikel oder Alterungsrückstände, die Schaumneigung erhöhen.
Die Schaumbildung beeinträchtigt die Leistungsmerkale des Öls erheblich, beispielsweise die Alterungsstabilität oder Wärmeabfuhr. Übermäßige Schaumbildung kann einen Austritt an der Entlüftung zur Folge haben. Bei einer Druckumlaufschmierung besteht die Gefahr, dass die Ölpumpe Schaum ansaugt, was Geräuschbildung oder Pumpenschäden zur Folge haben kann. Die Schaumbildung kann zwar durch Anti-Schaum-Additive reduziert werden. Eine zu hohe Konzentration kann jedoch das Luftabscheidevermögen beeinträchtigen. Die Bestimmung des Schaumverhaltens von Ölen erfolgt nach ISO 6247 oder ASTM D 892. Der Flender-Schaumtest nach ISO 12152 ist ein praxisnahes Verfahren. In diesem Test läuft ein Zahnradpaar im Ölbad, welches mit Luft beaufschlagt wird. Somit kann das Verhalten des Öls hinsichtlich Luftaufnahme, Bildung von Öl-Luft-Dispersion, Schaumbildung sowie Schaumrückbildungen unter Getriebebedingungen geprüft werden.
Elastomerverträglichkeit
Die Elastomere der dynamischen und statischen Dichtungssysteme, wie zum Beispiel Radialwellendichtringe (RWDR) oder O-Ringe, müssen sich gegenüber dem Getriebeöl und den Additiven absolut neutral verhalten. Bei den in Getrieben auftretenden Temperaturen dürfen sie weder verspröden noch erweichen, um die Abdichtwirkung nicht zu beeinträchtigen. Ansonsten führt frühzeitiger RWDR Verschleiß zu Leckagen mit entsprechendem Reinigungsaufwand und möglicherweise aufwändigen Getriebereparaturen. Für Getriebe wird die statische Elastomerverträglichkeit in Anlehnung an ISO 1817 untersucht, die dynamische in Anlehnung an DIN 3761. Die Dichtungsverträglichkeit muss unbedingt neu beurteilt werden, wenn sich die Betriebstemperaturen zum Beispiel durch die Steigerung von übertragbaren Leistungen ändern oder beim Wechsel von mineralischen auf synthetische Getriebeöle. Ausgewählte Getriebeöle von Völkel sorgen so für einen störungsfreien Betrieb. Laufzeiten von mehr als 20 000 Stunden sind bei gezielter Auswahl erreichbar.
Umfassender Verschleißschutz
Einen umfassenden Verschleißschutz zu gewährleisten, sind die wesentlichen Herausforderungen im Getriebebau an Spezialschmierstoffe:
Schutz der Verzahnung
Bei hochbelasteten Getrieben besteht die Gefahr von Fressschäden und Graufleckenbildung. Hohe Pressungen und Temperaturen im Zahneingriff stellen enorme Belastungen dar, die zu Schäden an der Verzahnung und somit zum vorzeitigen Ausfall der Getriebe führen können.Durch suboptimale Verzahnungsgeometrien und -oberflächen, Stoßbelastungen, Schwingungen, hohen Gleitanteilen sowie hohen Flächenpressungen ist die Gefahr von Fress- oder Graufleckenschäden besonders hoch.
Schutz vor Fressen
Mit dem FZG-Fresstest nach ISO 14635-1 wird geprüft, ob das Getriebeöl einen effektiven Schutz vor Fressschäden bietet. Dabei ist die Schadenskraftstufe KS 12 des FZG-Fresstests eine Mindestanforderung für Schmieröle CLP nach DIN 51517-3 und EP-Öle nach AGMA 9005/E02. Die Getriebeöle von Völkel mit EX-Technology übertreffen diese Anforderungen mit deutlich höheren Fresskraftstufen und Geschwindigkeiten. Sie bieten damit auch bei extremen Stoßbelastungen einen hervorragenden Schutz.
Schutz vor Graufleckenbildung
Schutz der Wälzlager
Neben der Verzahnung müssen auch die Getriebelager vor hohem Verschleiß und frühzeitiger Ermüdung geschützt werden. Der Ausfall der verwendeten Wälzlager ist eine häufige Ursache für Getriebeausfälle. Der Einfluss von Getriebeölen auf das Verschleißverhalten von Wälzlagerungen wird im FAG FE8-Verschleißtest nach DIN 51819-3 untersucht. Die Getriebeöle von Völkel übertreffen die Anforderungen dieser Prüfung für Schmieröle CLP. Darüber hinaus erzielen sie in der FE8-Lebensdaueruntersuchung die doppelte rechnerische Lagerlebensdauer und können die vom Konstrukteur geplante Lebensdauer ganz einfach erreichen.
Hochleistungsgetriebeöle – Mineralöle oder Syntheseöle
Für die Schmierung geschlossener Industriegetriebe sind noch heute zu einem großen Teil mineralische Getriebeöle vorgeschrieben. Die Verwendung synthetischer Getriebeöle bietet sich allerdings immer dann an, wenn Mineralöle die Grenzen ihrer Leistungsfähigkeit erreicht haben, zum Beispiel durch entsprechende Temperatureinsatzgrenzen, Umlaufgeschwindigkeiten oder hohe Gleitbeanspruchungen. Folgende synthetische Grundölarten haben sich zunehmend in Zahnradgetrieben durchgesetzt.
Polyalphaolefinöle (PAO)
Polyalphaolefine (PAO) ähneln den Mineralölen In ihrem chemischen Aufbau sehr. Sie werden auch als synthetische Kohlenwasserstoffe (SHC) bezeichnet. Ihre Verträglichkeit mit Dichtungsmaterialien und Lacken sowie die Entsorgung und Wiederaufbereitung ist ebenfalls weitgehendst mit den Mineralölen identisch. Bei einer Umölung (Mineralöl auf Polyalphaolefin) sind sie mit restlichen Mineralölmengen mischbar. Mit ausgewählten FDA-konformen Grundölen und entsprechend abgestimmten Additiven können auch lebensmittelrechtlich unbedenkliche Getriebeöle für Anwendungen in der Lebensmittel- und Pharmaindustrie bzw. betreffende Erstausrüster als H1-Schmierstoffe registriert werden. Getriebeöle auf PAO-Basis zeichnen sich durch ein hervorragendes Alterungsverhalten aus, so dass die Ölwechselintervalle deutlich verlängert werden können. Darüber hinaus weisen sie ein besonders gutes Tieftemperaturverhalten auf.
Polyglykolöle (PG)
Mit Polyglycolölen können sehr niedrige Reibungszahlen erreicht werden. Deshalb eignen sie sich besonders gut zur Schmierung von Getrieben mit hohem Gleitanteil, wie Schnecken- und Hypoidgetrieben. Mit ausgewählter Additivierung verfügen sie über ein hervorragendes Verschleißschutzverhalten, insbesondere auch bei Schneckengetrieben mit einer Materialpaarung aus Stahl/Bronze. Wie Getriebeöle auf PAO-Basis eignen sich auch bestimmte Polyglycolöle mit entsprechend abgestimmter Additivierung zur Herstellung lebensmittelrechtlich unbedenklicher Schmierstoffe (H1 zertifiziert). Diese erfüllen dann die FDA-Reinheitsanforderungen der Richtlinie 21 CFR 178.3570 und können bei der NSF International, InS Services oder 2Probity als H1-Schmierstoffe registriert werden. Dies ist eine wichtige Voraussetzung für einen unvorhersehbaren Kontakt mit Produkten und Verpackungen in der Lebensmittel-, Kosmetik-, Arzneimittel- oder Tierfutterindustrie. H1-zertifizierte Schmierstoffe leisten einen aktiven Beitrag zur Erhöhung der Zuverlässigkeit von Produktionsprozessen. Wir empfehlen jedoch zusätzlich eine Risikoanalyse, zum Beispiel HACCP durchzuführen. Polyglykole sind im Allgemeinen nicht mit mineralischen Ölen mischbar, so dass eine Mischung vermieden werden sollte. Aufgrund der hohen Alterungsstabilität werden Polyglykole auch bei außergewöhnlich hohen Getriebetemperaturen verwendet.
Esteröle (E)
Synthetische Esteröle sind Verbindungen aus Säuren und Alkoholen. Es sind unzählige Strukturen möglich, die die chemisch-physikalische Charakteristik und damit die Schmierstoffeigenschaften beeinflussen. Viele Esteröle weisen eine hohe thermische Beständigkeit und ein besonders gutes Tieftemperaturverhalten auf. In der industriellen Getriebeanwendung werden vorwiegend biologisch schnell abbaubare Esteröle verwendet, die in ihrer Leistungsfähigkeit an Polyalphaolefine und Polyglykole heranreichen. Esteröle sind mit Mineralölen und Polyalphaolefinölen mischbar – mit Polyglykolen allerdings nur bedingt.
Verbesserung des Wirkungsgrades durch Senkung der Getriebeverluste
Synthetische Getriebeöle auf Basis von Polyalphaolefin, Ester und Polyglykol weisen aufgrund ihrer besonderen Molekularstruktur eine deutlich niedrigere Verzahnungsreibungszahl auf als Mineralöle. Das Reibungsverhalten synthetischer Getriebeöle kann um mehr als 30 % niedriger sein als bei einem mineralischen EP-Getriebeöl. Durch niedrigere Reibungszahlen können die Verzahnungsverlustleistungen erheblich reduziert und dadurch der Getriebewirkungsgrad erheblich gesteigert werden. Besonders bei Getriebearten mit hohen Anteilen an Gleitreibung wie Schnecken- oder Hypoidgetrieben lassen synthetische Getriebeöle* Wirkungsgradsteigerungen von mehr als 20 % zu. Auch bei Stirnrad- und Kegelradgetrieben, welche bereits konstruktionsbedingt sehr hohe Wirkungsgrade aufweisen, lassen sich durch Umstellung auf synthetische Getriebeöle* weitere Steigerungen bis 1% realisieren. Besonders bei Getriebearten mit hohen Anteilen an Gleitreibung wie Schnecken- oder Hypoidgetrieben lassen synthetische Getriebeöle* Wirkungsgradsteigerungen von mehr als 20 % zu.
Das klingt im ersten Moment nicht viel, kann aber je nach Nennleistung eines Getriebes oder in Hinblick auf die Anzahl der verwendeten Getriebe zu erheblichen Energiekosteneinsparungen führen. (* Vergleich zu mineralischen Getriebeölen). Unseren synthetischen Getriebeöle bieten einen deutlich höheren Wirkungsgrad als Standardgetriebeöle auf Mineralölbasis. Dadurch wird eine niedrigere Öltemperatur erreicht. In Stirnradgetrieben kann eine Senkung der Öltemperatur von +85 °C mit Mineralöl auf +80 °C mit synthetischen PAO-Getriebeölen erzielt werden. Das hat niedrigere Energieverbräuche, längere Getriebelaufzeiten sowie reduzierten Wartungsaufwand zur Folge.
Vorteile synthetischer Getriebeöle
Neben einem weiten Gebrauchstemperaturbereich bieten synthetische Getriebeöle im Vergleich zu Mineralölen aus konstruktiver Sicht eine Vielzahl von Vorteilen:
Lebensdauer bei allen Betriebs- und Umgebungsbedingungen
Die längere Lebensdauer synthetischer Getriebeöle und der damit verbundenen längeren Ölwechselintervalle, trägt zur Reduzierung von Produktionsausfallzeiten bei und schont wertvolle Rohstoff- und Umweltressourcen. Darüber hinaus kann in bestimmten Fällen eine Lebensdauerschmierung erreicht werden. Völkel bietet eine Reihe synthetischer Hochleistungs-Getriebeschmierstoffe. Je nach Herstellervorschrift oder Anwendungsprofil von Erstausrüstern stellen unsere Getriebeöle, Getriebefließfette oder Getriebefette ein passgenaues tribologisches Lösungskonzept dar. Für Getriebeanwendungen in der Lebensmittel- oder Medizintechnik sind vielzählige unserer Produkte H1-zertifiziert und erfüllen die FDA-Reinheitsanforderungen der Richtlinie 21 CFR 178.3570. Sie unterstützen zudem die Hygienestandards HACCP und die Anforderungen, um sich HALAL und KOSCHER zertifiziert nennen zu dürfen. Für die Schmierung von Getrieben in Reinräumen oder der Luft- und Raumfahrt bieten wir sich inert verhaltende, besonders verdampfungsarme PFPE-Getriebeschmierstoffe aus unserer Lubrifluor PFPE-Reihe.
Unsere Anwendungsexperten beraten Sie umfassend und lösungsorientiert!
Getriebe – unterschiedliche Bauformen für eine maximale Effizienz
Die Bandbreite der für Einsätze in Industrieanlagen verwendeten Getriebetypen ist sehr groß. Alle Typen werden in vielen Baugrößen und Leistungsbereichen eingesetzt. Die am weitesten verbreiteten Typen sind Stirnradgetriebe, meist mit schräger Verzahnung. Ebenfalls häufig sind Kegelradgetriebe, auch in Kombination mit Stirnradgetrieben – zur Umlenkung des Kraft- und Momentenflusses. Planetengetriebe werden zur Realisierung großer Drehzahlsprünge eingesetzt; Schneckengetriebe sind hingegen im niedrigen Drehzahlbereich im Einsatz. Weitere Bauformen sind Gleitlagergetriebe (ebenfalls bei hohen Drehzahlen zum Beispiel an Reglern für Turbinen) und Hypoidgetriebe.
Getriebe dienen zur Übertragung und Umformung von Bewegungen, Kräften und Momenten. Es könnte dabei sowohl die Drehrichtung als auch die Richtung der Bewegung geändert werden. Es gibt Getriebe mit fester Übersetzung – dem Verhältnis von Eingangs- zu Ausgangsdrehzahl, schaltbare Getriebe mit mehreren Übersetzungsstufen und stufenlose Getriebe, bei denen das Übersetzungsverhältnis über einen weiten Bereich variabel ist. Leistungsbereiche richten sich nach den erforderlichen Gegebenheiten beziehungsweise dem Bedarf und variieren von einigen Watt bis zu mehreren Megawatt. Die Baugrößen richten sich nach der jeweiligen Einbausituation, werden aber tendenziell kleiner, so dass die Energiedichte ansteigt.
Obwohl moderne Getriebe bereits mit sehr guten Wirkungsgraden arbeiten wird dennoch ein Teil der durchgeführten Leistung über die unvermeidliche Reibleistung in Wärme umgewandelt. Mit zunehmender Energiedichte steigt auch die abzuführende Wärme an. Um sowohl eine zuverlässige Versorgung mit Schmierstoff als auch eine ausreichende Wärmeabfuhr zu gewährleisten, muss die Zuführung des Getriebeöls anforderungsgerecht erfolgen. In der Mehrzahl der Getriebe wird eine Ölbadtauchschmierung erfolgreich eingesetzt. In größeren und auch in schnelldrehenden Getrieben kommt eine Druckumlaufschmierung zum Einsatz.
Die Anforderungen an Getriebeöle werden von zahlreichen Faktoren bestimmt:
Daraus resultiert, dass ein gewisser Mischreibungsanteil unvermeidbar ist. Neben den allgemeinen Anforderungen an Schmierstoffe, beeinflussen die vorgenannten Aspekte die Auslegung der Getriebeöle hinsichtlich der jeweiligen Anwendung, besonders. Sowohl physikalische Aspekte (Viskosität, Viskositätsindex, Viskositäts-Druck-Koeffizient) als auch chemische Aspekte, zum Beispiel Grundölart und Additivierung, werden so aufeinander abgestimmt, dass Reibung und Verschleiß vermieden werden. Weitere Getriebeeigenheiten, die neben der Konstruktion Einfluss auf die Schmierung haben können, sind fertigungsbedingt und/oder betriebsbedingt. Bei den fertigungsbedingten Faktoren sind vor allem Härte und Oberflächengüte der Zahnflanken zu nennen – bei den betriebsbedingten sind es Belastung, Lastwechsel, Temperatur und Drehzahl sowie Stoßbelastung. Aufgrund der Komplexität einerseits und der weiten Anwendungsbereiche andererseits ist eine Standardisierung, das heißt Festlegung von Mindestanforderungen sinnvoll. Die Anforderungen für Getriebeöle sind in DIN 51517 festgelegt. Für spezielle Anwendungen werden herstellerspezifisch zusätzliche Prüfungen und Feldtests zum Nachweis der Eigenschaften Öls gefordert. DIN 51509 beschreibt die Auswahl von Schmierstoffen für Zahnradgetriebe; Teil 1 gilt für Schmieröle, Teil 2 für plastische Schmierstoffe (Fließfett oder Fette).
Die ISO VG–Klassen gelten für Getriebeöle wie bereits beschrieben (Industrieschmierstoffe). Die niedrigeren ISO VG (22 – 68) werden hauptsächlich in schnelllaufenden Getrieben eingesetzt, während im Gros der Anlagen üblicherweise Getriebeöle mit höheren ISO VG (220 – 680) zur Anwendung kommen. Ergänzend zur richtigen Auswahl des Getriebeöles helfen die Einhaltung bestimmter Randbedingungen, die Lebensdauer von Öl und Getriebe zu verlängern. Zuerst ist hier die Öltemperatur zu nennen. Wenn sie zu hoch ist, begünstigt sie eine schnellere Ölalterung und das bedeutet eine Verkürzung der Gebrauchsdauer. Ein Anstieg der Öltemperatur ist oft ein Indiz für eine Störung oder gar ein Schaden im Getriebe. Ebenfalls spielt die Ölreinheit auch für Getriebeöle eine Rolle, weil die im Getriebe verbauten Lager entsprechende Anforderungen an den Schmierstoff stellen. Der Ölstand sollte sich ebenfalls in dem vom Hersteller empfohlenen Bereich befinden. Zu niedriger Ölstand kann zu Mangelschmierung führen, zu hoher Ölstand hingegen zu Planschverlusten und einer Verschlechterung der Öleigenschaften. Durch regelmäßige Untersuchungen der Gebrauchtöle kann man bei großen Getriebefüllungen den Zustand kontinuierlich überwachen und so Pflege- und Wartungsaktivitäten planen. Völkel bietet eine Reihe spezieller Hochleistungs-Getriebeschmierstoffe. Je nach Herstellervorschrift oder Anwendungsprofil von Erstausrüstern, stellen unsere Getriebeöle, Getriebefließfette oder Getriebefette, ein passgenaues tribologisches Lösungskonzept dar.
