JBT90503圓柱齒輪減速機加載試驗方法

1、圓柱齒輪減速機加載試驗方法 前 言 本標(biāo)準(zhǔn)修改采用圓柱齒輪減速機加載試驗方法 JB/T 9050.3本標(biāo)準(zhǔn)歸口單位：本標(biāo)準(zhǔn)起草單位：本標(biāo)準(zhǔn)主要起草人：本標(biāo)準(zhǔn)批準(zhǔn)人：圓柱齒輪減速機加載試驗方法1 范圍本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了圓柱齒輪減速器加載試驗和數(shù)據(jù)處理的方法，同時也規(guī)定了對試驗件、測試裝置的要求。本標(biāo)準(zhǔn)主要適用于漸開線齒形圓柱齒輪減速器科研樣機（新產(chǎn)品開發(fā)樣機）、產(chǎn)品質(zhì)量認證、產(chǎn)品出廠驗收時的加載試驗。被試減速器的高速軸轉(zhuǎn)速不超過1500r/min，齒輪圓周速度不超過20m/s。2 引用標(biāo)準(zhǔn)下列標(biāo)準(zhǔn)所包含的條文，通過在本標(biāo)準(zhǔn)中引用而構(gòu)成為本標(biāo)準(zhǔn)的條文。本標(biāo)準(zhǔn)出版時，所示版本均為有效。所有標(biāo)準(zhǔn)都會被修訂，

2、使用本標(biāo)準(zhǔn)的各方應(yīng)探討使用下列標(biāo)準(zhǔn)最新版本的可能性。GB/T64041986齒輪裝置噪聲聲功率級測定方法GB/T85431987驗收試驗中齒輪裝置機械振動的測定GB/T100951988漸開線圓柱齒輪 精度3 試驗件的要求3. 1 試驗件及其數(shù)量的一般規(guī)定試驗件為待出廠產(chǎn)品或樣機。試驗臺數(shù)由試驗?zāi)康暮鸵鬀Q定，不應(yīng)有其它限制。3. 2 試驗件的材質(zhì)、加工精度主要零件的材料、熱處理、機械加工應(yīng)合格并有檢查記錄。必要時在試驗前核查生產(chǎn)檢驗記錄或抽檢其重要項目。4 測試裝置的要求4. 1 加載試驗臺試驗的驅(qū)動與加載方式及其裝置不受限制。開式試驗臺見圖1a)，封閉功率流式試驗臺見圖1b)。優(yōu)先采用能耗

3、較低的封閉功率流式。加載轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速穩(wěn)定，波動不應(yīng)超過1%。運轉(zhuǎn)中能進行加載和卸載。4. 2 負載與轉(zhuǎn)速測試儀器儀器儀表類型不限，但其規(guī)格、量程、精度應(yīng)與試驗相適應(yīng)。測試項目為加載轉(zhuǎn)矩（功率）、轉(zhuǎn)速，測試精度不超過讀數(shù)的1%。優(yōu)先采用轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速傳感器與轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速測量儀，并應(yīng)在被試驗減速器的輸入、輸出端各裝一臺傳感器，直接測定試件（僅附加聯(lián)軸器）的輸入輸出轉(zhuǎn)矩（功率）、轉(zhuǎn)速，如圖1a)與圖1b)。a) 開式試驗臺b) 封閉功率流試驗臺1傳感器； 2試件； 3傳感器； 4電動機； 5、6、7、8聯(lián)軸器；9加載器； 10傳動箱； 11傳動軸圖 14. 3 安裝調(diào)試全部試驗裝置（不包括電控電源設(shè)備）應(yīng)裝在同

4、一（或組合）平臺上，要求各部件找水平、對中、系統(tǒng)運轉(zhuǎn)靈活。先進行靜調(diào)零，然后進行動調(diào)零。調(diào)改儀器轉(zhuǎn)矩顯示值多位讀數(shù)的前幾位均應(yīng)為零，末位數(shù)不大于4。脫開聯(lián)軸器8（見圖1），可測定試件2的空載轉(zhuǎn)矩。5 負載試驗的溫度、噪聲、振動測試儀器要求減速器油池和軸承的溫度測定可采用經(jīng)計量部門鑒定合格的量程到150的溫度計。噪聲儀和測試方法應(yīng)符合GB/T6404的規(guī)定。振動測試儀器和測試方法應(yīng)符合GB/T8543的規(guī)定。6 減速器的加載試驗6. 1 試驗項目、步驟、方法6. 1. 1 科研樣機（新產(chǎn)品開發(fā)樣機）試驗一般應(yīng)按表1進行試驗。表 1分 類項 目說 明序號名 稱序號內(nèi) 容空載試驗1234 在額定轉(zhuǎn)速

5、下，正、反兩向運轉(zhuǎn)不小于1h。要求： 各連接件、緊固件不松動； 各密封處接合處不漏油、不滲油； 運轉(zhuǎn)平穩(wěn)，無沖擊； 潤滑充分，檢查軸承和油池溫度負荷性能試驗5678910 在空載試驗合格后，進行熱功率測試。在額定轉(zhuǎn)速下，逐級加載試驗，每級載荷試驗達到油溫平衡1h后再增加一級（約20%額定負荷），直到平衡溫度達到潤滑油允許的最高溫度為止。然后進行機械功率（機械強度）試驗，在額定轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩下高速齒輪每齒應(yīng)力循環(huán)數(shù)N3×106次。要求測定： 轉(zhuǎn)矩（或功率）； 效率； 轉(zhuǎn)速與運轉(zhuǎn)時間； 軸承與油池溫度、溫升； 噪聲，振動； 齒面接觸率，齒輪損壞情況 熱功率（即在一定潤滑冷卻條件下減速器油溫不

6、超過允許最高平衡油溫時的功率）試驗的潤滑冷卻措施，應(yīng)符合其熱功率表要求。機械功率試驗時可采取任意冷卻措施超載試驗11 在額定轉(zhuǎn)速下 120%額定負荷，運轉(zhuǎn)1min； 150%額定負荷，運轉(zhuǎn)1min； 180%額定負荷，運轉(zhuǎn)0.5min。 檢驗齒輪及其它機件損壞情況 超載試驗應(yīng)在起動以后加載，卸載以后制動齒面接觸疲勞壽命試驗12 在額定負荷下，高速齒輪的應(yīng)力循環(huán)數(shù)： 調(diào)質(zhì)齒輪、淬火齒輪為5×107次，氮化齒輪為2×106次。 檢驗項目與511項同 測試齒面接觸疲勞壽命對于輸出轉(zhuǎn)矩T2>10t·m的減速器驗收，負荷試驗的加載轉(zhuǎn)矩（功率），允許用戶與制造廠協(xié)商確定

7、。允許用工業(yè)應(yīng)用試驗代替疲勞壽命試驗，但工業(yè)應(yīng)用實際負荷必須達到額定負荷，并有準(zhǔn)確的日記錄，試驗時間不小于3600h。6. 1. 2 產(chǎn)品質(zhì)量認證試驗產(chǎn)品質(zhì)量鑒定、認證試驗按表1中序號各項目進行試驗。齒面接觸疲勞壽命試驗可免做。6. 1. 3 產(chǎn)品出廠、驗收試驗一般應(yīng)進行表1中序號各項試驗，但負荷性能試驗與超過試驗允許按實用負荷加載，且負荷試驗運轉(zhuǎn)時間允許以達到溫度平衡為止，不需N3×106次。批量生產(chǎn)時允許抽樣試驗，抽樣數(shù)不小于批量的10%。如抽樣試驗發(fā)現(xiàn)不合格產(chǎn)品，應(yīng)再抽試10%，仍有不合格產(chǎn)品，應(yīng)全數(shù)試驗。6. 2 測試數(shù)據(jù)與數(shù)據(jù)處理6. 2. 1 數(shù)據(jù)采集試驗中采集的數(shù)據(jù)包括

8、：加載轉(zhuǎn)矩、功率、轉(zhuǎn)速、溫度、噪聲、振動、齒輪磨損、時間等。至少每半小時應(yīng)采集一次的數(shù)據(jù)有輸入輸出轉(zhuǎn)速、輸入輸出轉(zhuǎn)矩、功率值、潤滑油溫、軸承溫度、室溫。從數(shù)顯儀上采數(shù)或打字機取數(shù)，轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)矩、功率值每次至少采集5組數(shù)據(jù)。同時記下采集數(shù)據(jù)的時間。噪聲、振動應(yīng)每個負荷檔次、每個轉(zhuǎn)速檔次測定一次，并記錄噪聲、振動值及相應(yīng)的負荷轉(zhuǎn)速與時間。齒輪的磨損、點蝕、膠合、裂斷及齒面接觸率的變化，一般至少每日觀察記錄一次。試驗正常，無損傷，記錄時間間隔可較長，反之齒面已出現(xiàn)損傷，記錄時間間隔應(yīng)較短。軸、軸承與機體等在試驗中的不正?，F(xiàn)象、損傷，潤滑油的種類、牌號等均應(yīng)記錄。6. 2. 2 計算轉(zhuǎn)矩（功率）、轉(zhuǎn)速的

9、平均值a) 求每次采集數(shù)據(jù)的平均值見式（1）、式（2）：············································(1)·

10、;···········································(2)式中：每次轉(zhuǎn)矩平均值，N·m； 每次轉(zhuǎn)速平均值，r/min； k數(shù)

11、據(jù)組數(shù)； Ti每組數(shù)據(jù)中的轉(zhuǎn)矩值，N·m； ni每組數(shù)據(jù)中的轉(zhuǎn)速值，r/min。b) 求每級載荷的平均值見式（3）、式（4）：······································

12、3;····(3)···········································(4)式中：每級載荷的轉(zhuǎn)矩

13、平均值，N·m； 每次采集轉(zhuǎn)矩的平均值，N·m； M每級載荷采集數(shù)據(jù)的次數(shù)； 每級載荷的轉(zhuǎn)速平均值，r/min； 每次采集轉(zhuǎn)速的平均值，r/min。6. 2. 3 減速器傳動效率a) 減速器總效率，見式（5）；·······························

14、;········(5)式中：減速器傳動總效率； 一次采集的輸出轉(zhuǎn)矩的平均值，N·m； 與同時采集的輸入轉(zhuǎn)矩的平均值，N·m； i減速器傳動比； 聯(lián)減速器輸入、輸出軸頭聯(lián)軸器效率。b) 齒輪嚙合效率（包括潤滑攪油損失），見式（6）：······················&#

15、183;····················(6)式中：嚙齒輪嚙合效率； 減速器傳動總效率； 軸承減速器各軸承總效率。c) 描繪效率曲線按500，750，1000，1500 r/min或額定轉(zhuǎn)速描繪25%，50%，75%，100%，110%額定負荷的效率曲線，取縱坐標(biāo)為效率值，橫坐標(biāo)為負荷值。6. 2. 4 減速器熱功率曲線以允許最高平衡溫度下的熱功率（kW）為縱坐標(biāo)，以相應(yīng)的轉(zhuǎn)速為橫坐標(biāo)，描

16、繪試驗熱功率與轉(zhuǎn)速關(guān)系曲線圖。6. 2. 5 負荷性能試驗、疲勞壽命試驗高速齒輪每齒應(yīng)為循環(huán)數(shù)的計算計算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)可計入低于額定負荷下的應(yīng)力循環(huán)數(shù)，但必須折算為相當(dāng)額定負荷下的應(yīng)力循環(huán)數(shù)，一般可按式（7）計算：································&#

17、183;····(7)式中：Nd相當(dāng)應(yīng)力循環(huán)數(shù)，次； N額定負荷下的應(yīng)力循環(huán)數(shù)，次； Ti低于額定負荷的負荷，N·m； Ni對應(yīng)Ti的應(yīng)力循環(huán)數(shù)，次； T額定負荷，N·m； N=60ni a L Ni=60n a Li n1額定負荷下高速齒輪的轉(zhuǎn)速，r/min； niTi對應(yīng)的轉(zhuǎn)速，r/min； a小齒輪轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)每齒的嚙合次數(shù)； L額定負荷下試驗時間，h； LiTi對應(yīng)的試驗時間，h。6. 2. 6 溫升計算與溫度限額，見式（8）：t = t t0·······

18、83;···································(8)式中：t潤滑油（或軸承）的溫升，； t潤滑油（或軸承）的溫度，； t0試驗室室溫，。6. 3 試驗合格指標(biāo)6. 3. 1 疲勞壽命試驗或工業(yè)應(yīng)用試驗合格指標(biāo)：在額定負荷

19、下疲勞壽命試驗或工業(yè)應(yīng)用3600h以內(nèi)的減速器，其合格的指標(biāo)為：a) 齒輪與各機件無斷裂。b) 齒面無膠合、擦傷。c) 齒面摩擦磨損厚度，在齒根附近測量不超過齒輪模數(shù)值的4%。d) 齒面點蝕面積限額為：調(diào)質(zhì)齒輪，見式（9）：VGes = V1Ges + V2Ges2%···························

20、3;·········(9)滲碳淬火與氮化齒輪，見式（10）、式（11）：VGes = V1Ges + V2Ges1%····································(10)VE2 = 4%·····