減速器試驗(yàn)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)

1、 減速器空載、超載與接觸疲勞試驗(yàn)規(guī)德陽東汽電站機(jī)械制造2007-06-2815 / 15目 錄一、試驗(yàn)?zāi)康?二、試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)3三、試驗(yàn)要求：31. 試驗(yàn)所用儀器32. 試驗(yàn)潤(rùn)滑要求33. 試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)3四、試驗(yàn)前準(zhǔn)備3五、空載試驗(yàn)31試驗(yàn)裝置32安裝調(diào)試43負(fù)載與轉(zhuǎn)速測(cè)試儀器44試驗(yàn)方法45基本要求4六、超載試驗(yàn)41試驗(yàn)裝置42安裝調(diào)試53負(fù)載與轉(zhuǎn)速測(cè)試儀器54加載步驟55超載試驗(yàn)56基本要求5七、齒輪接觸疲勞壽命試驗(yàn)6八、試驗(yàn)的溫度、噪聲、振動(dòng)測(cè)試儀器要求6九、測(cè)試數(shù)據(jù)與數(shù)據(jù)處理61數(shù)據(jù)采集62計(jì)算轉(zhuǎn)矩（功率）、轉(zhuǎn)速的平均值63減速器傳動(dòng)效率74減速器熱功率曲線75負(fù)荷性能試驗(yàn)、疲勞壽命試驗(yàn)高速齒輪

2、每齒應(yīng)為循環(huán)數(shù)的計(jì)算76溫升計(jì)算與溫度限額8十、試驗(yàn)合格指標(biāo)81疲勞壽命試驗(yàn)或工業(yè)應(yīng)用試驗(yàn)合格指標(biāo)82產(chǎn)品質(zhì)量鑒定、認(rèn)證與出廠驗(yàn)收試驗(yàn)的合格指標(biāo)8一、試驗(yàn)?zāi)康耐ㄟ^試驗(yàn)驗(yàn)證變槳減速器各性能參數(shù)達(dá)到設(shè)計(jì)要求，連接穩(wěn)固，密封可靠。二、試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)減速器空載試驗(yàn)參照/T 9050.31999圓柱齒輪減速器加載試驗(yàn)方法中相關(guān)要求進(jìn)行。三、試驗(yàn)要求：1. 試驗(yàn)所用儀器 動(dòng)力源：按齒輪箱的功率選用適當(dāng)電機(jī) 試驗(yàn)臺(tái)：按要求搭建 測(cè)量?jī)x表：a. 溫度計(jì)、Pt100儀表：用于測(cè)量被試齒輪箱潤(rùn)滑油溫度，軸承溫度。b. 測(cè)振儀：測(cè)量振動(dòng)。要求測(cè)量高速軸，齒圈外部等處振動(dòng)量。c. 聲級(jí)儀：測(cè)量試車噪音。d. 轉(zhuǎn)速表：測(cè)量齒

3、輪箱軸與電機(jī)軸轉(zhuǎn)速。e. 必要時(shí)應(yīng)配有一臺(tái)1/3倍頻程頻率分析儀，并進(jìn)行FFT分析。2. 試驗(yàn)潤(rùn)滑要求試驗(yàn)用油必須采用與齒輪箱工作時(shí)完全一致的油品，潤(rùn)滑油路必須是齒輪箱正常工作時(shí)的油路，試驗(yàn)后應(yīng)更換過濾器。涂裝時(shí)，為保證齒輪箱油路的完好性，不應(yīng)拆卸各元件。3. 試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn) 溫度：齒輪箱最高溫度不應(yīng)超過80，高速軸軸承溫度不能超過90。 齒輪箱的空載噪音應(yīng)不大于85dB（A），用GB3785中規(guī)定的型和型以上聲級(jí)計(jì)，在額定轉(zhuǎn)速下，在距齒輪箱中分面1米處測(cè)量，當(dāng)環(huán)境噪聲小于減速器噪聲3dB（A）的情況下，應(yīng)符合要求。 振動(dòng)：要求測(cè)量高速軸軸伸，齒圈外部等處振動(dòng)，應(yīng)符合GB/T8543規(guī)定的C級(jí)。 效

4、率；齒輪箱效率視結(jié)構(gòu)型式而定，一般應(yīng)在96.597.5之間。 清潔度：齒輪箱的清潔度應(yīng)符合/T7929的有關(guān)規(guī)定。四、試驗(yàn)前準(zhǔn)備由于風(fēng)電變槳齒輪箱在現(xiàn)場(chǎng)工作時(shí)隨槳葉360旋轉(zhuǎn)，而偏航減速器工作時(shí)軸線保持垂直，所以試驗(yàn)時(shí)要求模擬這一工況，以檢查齒輪箱油潤(rùn)滑系統(tǒng)的工作情況以與齒輪軸向定位。對(duì)試驗(yàn)件材質(zhì)和加工精度的要：主要零件的材料、熱處理、機(jī)械加工應(yīng)合格并有檢查記錄。必要時(shí)在試驗(yàn)前核查生產(chǎn)檢驗(yàn)記錄或抽檢其重要項(xiàng)目。五、空載試驗(yàn)1試驗(yàn)裝置試驗(yàn)裝置如圖1和圖2所示。1傳感器； 2試件； 3傳感器； 4電動(dòng)機(jī)； 5、6、7聯(lián)軸器；圖1 開式空載試驗(yàn)臺(tái)示意圖2安裝調(diào)試全部試驗(yàn)裝置（不包括電控電源設(shè)備）應(yīng)裝

5、在同一（或組合）平臺(tái)上，要求各部件與平臺(tái)保持水平、對(duì)中，系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)靈活。先進(jìn)行靜調(diào)零，然后進(jìn)行動(dòng)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。該平臺(tái)應(yīng)該可以繞水平軸線擺動(dòng)90，以使試驗(yàn)裝置的軸向處于不同工作角度。3負(fù)載與轉(zhuǎn)速測(cè)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(yàn)相適應(yīng)。測(cè)試項(xiàng)目為加載轉(zhuǎn)矩（功率）、轉(zhuǎn)速，測(cè)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(cè)量?jī)x，并應(yīng)在被試驗(yàn)減速器的輸入、輸出端各裝一臺(tái)傳感器，直接測(cè)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1所示。4試驗(yàn)方法 試車前先手動(dòng)，確認(rèn)無卡死現(xiàn)象后再正式啟動(dòng)。 按額定轉(zhuǎn)速的30、50

6、、80各運(yùn)行10分鐘，觀察無異常情況后再啟動(dòng)至額定轉(zhuǎn)速。在額定轉(zhuǎn)速下運(yùn)行2小時(shí)，試車過程中，每隔20分鐘測(cè)量下列數(shù)據(jù)并作記錄：油溫、軸承溫度、振動(dòng)、噪音。 在110額定轉(zhuǎn)速下運(yùn)行5分鐘。 在額定轉(zhuǎn)速下，反方向運(yùn)行30分鐘。 偏航減速器的軸線保持垂直；變槳減速器要求軸線從水平位置開始，每轉(zhuǎn)動(dòng)15重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)步驟。5基本要求 各連接件、緊固件不松動(dòng)； 各密封處接合處不漏油、不滲油； 運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，無異常沖擊聲和雜音，噪聲聲壓級(jí)符合要求； 潤(rùn)滑充分，檢查軸承和油池溫度，溫升正常。六、超載試驗(yàn)1試驗(yàn)裝置試驗(yàn)的驅(qū)動(dòng)與加載方式與其裝置不受限制。試驗(yàn)裝置如圖2所示。加載轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速穩(wěn)定，波動(dòng)不應(yīng)超過1%。運(yùn)轉(zhuǎn)中能

7、進(jìn)行加載和卸載。1傳感器； 2試件； 3傳感器； 4電動(dòng)機(jī)； 5、6、7、8聯(lián)軸器；9加載器圖2 開式超載試驗(yàn)臺(tái)2安裝調(diào)試全部試驗(yàn)裝置（不包括電控電源設(shè)備）應(yīng)裝在同一（或組合）平臺(tái)上，要求各部件找水平、對(duì)中、系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)靈活。先進(jìn)行靜調(diào)零，然后進(jìn)行動(dòng)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。該平臺(tái)應(yīng)該可以繞水平軸線擺動(dòng)90，以使試驗(yàn)裝置的軸向處于不同工作角度。3負(fù)載與轉(zhuǎn)速測(cè)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(yàn)相適應(yīng)。測(cè)試項(xiàng)目為加載轉(zhuǎn)矩（功率）、轉(zhuǎn)速，測(cè)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(cè)量?jī)x，并應(yīng)在被試驗(yàn)減速器的輸入、輸出端各裝一臺(tái)傳感

8、器，直接測(cè)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2所示。4加載步驟額定轉(zhuǎn)速下，逐級(jí)加載試驗(yàn)，每級(jí)載荷試驗(yàn)，達(dá)到油溫平衡1h后再增加一級(jí)（約20%額定負(fù)荷），直到平衡溫度達(dá)到潤(rùn)滑油允許的最高溫度為止。然后進(jìn)行機(jī)械功率（機(jī)械強(qiáng)度）試驗(yàn)，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)N3106次。要求測(cè)定： 轉(zhuǎn)矩（或功率）； 效率； 轉(zhuǎn)速與運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間； 軸承與油池溫度、溫升； 噪聲，振動(dòng)； 齒面接觸率，齒輪損壞情況。注意在加載過程中，如有異常應(yīng)立即停車消除故障后重新試車。試驗(yàn)后將齒輪箱油放出，并沖洗干凈，更換過濾元件。5超載試驗(yàn)在額定轉(zhuǎn)速下120%額定負(fù)荷，運(yùn)轉(zhuǎn)1min；150%額定負(fù)荷，

9、運(yùn)轉(zhuǎn)1min；180%額定負(fù)荷，運(yùn)轉(zhuǎn)0.5min。檢驗(yàn)齒輪與其它機(jī)件損壞情況，超載試驗(yàn)應(yīng)在起動(dòng)以后加載，卸載以后制動(dòng)。偏航減速器的軸線保持垂直；變槳減速器要求軸線從水平位置開始，每轉(zhuǎn)動(dòng)15重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)步驟。6基本要求 各連接件、緊固件不松動(dòng)； 各密封處、結(jié)合處不滲油； 齒面無損傷； 潤(rùn)滑充分，檢查軸承和油池溫度，溫升正常； 機(jī)件無損傷。七、齒輪接觸疲勞壽命試驗(yàn)試驗(yàn)裝置超載試驗(yàn)一樣，檢驗(yàn)項(xiàng)目除包括超載試驗(yàn)中目外，還需檢驗(yàn)在額定負(fù)荷下，高速齒輪的應(yīng)力循環(huán)數(shù)分別為：調(diào)質(zhì)齒輪、淬火齒輪為5107次，氮化齒輪為2106次，齒輪的接觸疲勞壽命。八、試驗(yàn)的溫度、噪聲、振動(dòng)測(cè)試儀器要求1. 減速器油池和軸承的

10、溫度測(cè)定可采用經(jīng)計(jì)量部門鑒定合格的量程到150的溫度計(jì)。2. 噪聲儀和測(cè)試方法應(yīng)符合GB/T 6404的規(guī)定。3. 振動(dòng)測(cè)試儀器和測(cè)試方法應(yīng)符合GB/T 8543的規(guī)定。九、測(cè)試數(shù)據(jù)與數(shù)據(jù)處理1數(shù)據(jù)采集試驗(yàn)中采集的數(shù)據(jù)包括：加載轉(zhuǎn)矩、功率、轉(zhuǎn)速、溫度、噪聲、振動(dòng)、齒輪磨損、時(shí)間等。至少每半小時(shí)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(rùn)滑油溫、軸承溫度、室溫。從數(shù)顯儀上采數(shù)或打字機(jī)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(shí)記下采集數(shù)據(jù)的時(shí)間。噪聲、振動(dòng)應(yīng)每個(gè)負(fù)荷檔次、每個(gè)轉(zhuǎn)速檔次測(cè)定一次，并記錄噪聲、振動(dòng)值與相應(yīng)的負(fù)荷轉(zhuǎn)速與時(shí)間。齒輪的磨損、點(diǎn)蝕、膠合、裂斷與齒面接觸率的

11、變化，一般至少每日觀察記錄一次。試驗(yàn)正常，無損傷，記錄時(shí)間間隔可較長(zhǎng)，反之齒面已出現(xiàn)損傷，記錄時(shí)間間隔應(yīng)較短。軸、軸承與機(jī)體等在試驗(yàn)中的不正?，F(xiàn)象、損傷，潤(rùn)滑油的種類、牌號(hào)等均應(yīng)記錄。2計(jì)算轉(zhuǎn)矩（功率）、轉(zhuǎn)速的平均值 求每次采集數(shù)據(jù)的平均值見式（1）、式（2）：(1) (2)式中：T每次轉(zhuǎn)矩平均值，Nm；n 每次轉(zhuǎn)速平均值，r/min；k數(shù)據(jù)組數(shù)；Ti每組數(shù)據(jù)中的轉(zhuǎn)矩值，Nm；ni每組數(shù)據(jù)中的轉(zhuǎn)速值，r/min。 求每級(jí)載荷的平均值見式（3）、式（4）：(3)(4)式中：T0每級(jí)載荷的轉(zhuǎn)矩平均值，Nm；Ti每次采集轉(zhuǎn)矩的平均值，Nm；m每級(jí)載荷采集數(shù)據(jù)的次數(shù)；n0每級(jí)載荷的轉(zhuǎn)速平均值，r/mi

12、n；ni每次采集轉(zhuǎn)速的平均值，r/min。3減速器傳動(dòng)效率 減速器總效率，見式（5）；(5)式中：減速器傳動(dòng)總效率；T2一次采集的輸出轉(zhuǎn)矩的平均值，Nm；T1與T2同時(shí)采集的輸入轉(zhuǎn)矩的平均值，Nm；i減速器傳動(dòng)比；聯(lián)減速器輸入、輸出軸頭聯(lián)軸器效率。 齒輪嚙合效率（包括潤(rùn)滑攪油損失），見式（6）：(6)式中：嚙齒輪嚙合效率；減速器傳動(dòng)總效率；軸承減速器各軸承總效率。 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(fù)荷的效率曲線，取縱坐標(biāo)為效率值，橫坐標(biāo)為負(fù)荷值。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)

13、，以相應(yīng)的轉(zhuǎn)速為橫坐標(biāo)，描繪試驗(yàn)熱功率與轉(zhuǎn)速關(guān)系曲線圖。5負(fù)荷性能試驗(yàn)、疲勞壽命試驗(yàn)高速齒輪每齒應(yīng)力循環(huán)數(shù)的計(jì)算計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)可計(jì)入低于額定負(fù)荷下的應(yīng)力循環(huán)數(shù)，但必須折算為相當(dāng)額定負(fù)荷下的應(yīng)力循環(huán)數(shù)，一般可按式（7）計(jì)算： (7)式中：Nd相當(dāng)應(yīng)力循環(huán)數(shù)，次；N額定負(fù)荷下的應(yīng)力循環(huán)數(shù)，次；Ti低于額定負(fù)荷的負(fù)荷，Nm；Ni對(duì)應(yīng)Ti的應(yīng)力循環(huán)數(shù)，次；T額定負(fù)荷，Nm；N=60niaLNi=60naLin1額定負(fù)荷下高速齒輪的轉(zhuǎn)速，r/min；niTi對(duì)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(fù)荷下試驗(yàn)時(shí)間，h；LiTi對(duì)應(yīng)的試驗(yàn)時(shí)間，h。6溫升計(jì)算與溫度限額t = t t0(

14、8)式中：t潤(rùn)滑油（或軸承）的溫升，；t潤(rùn)滑油（或軸承）的溫度，；t0試驗(yàn)室室溫，。十、試驗(yàn)合格指標(biāo)1疲勞壽命試驗(yàn)或工業(yè)應(yīng)用試驗(yàn)合格指標(biāo)在額定負(fù)荷下疲勞壽命試驗(yàn)或工業(yè)應(yīng)用3600h以的減速器，其合格的指標(biāo)為：a) 齒輪與各機(jī)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(cè)量不超過齒輪模數(shù)值的4%。d) 齒面點(diǎn)蝕面積限額為：調(diào)質(zhì)齒輪，見式（9）：VGes = V1Ges + V2Ges2%(9)滲碳淬火與氮化齒輪，見式（10）、式（11）：VGes = V1Ges + V2Ges1%(10)VE2 = 4%(11)式中：VGes一對(duì)齒輪點(diǎn)蝕面積總和占有效工作面積總和的百分率；V1Ges、V2Ges分別為小、大齒輪點(diǎn)蝕面積總和占各自有效工作齒面積總和的百分率；VE2齒輪的齒點(diǎn)蝕面積占有效工作齒面積的百分率。允許出現(xiàn)初期點(diǎn)蝕，初期點(diǎn)蝕可不計(jì)入點(diǎn)蝕面積之。初期點(diǎn)蝕的特征是收斂性點(diǎn)蝕，點(diǎn)蝕點(diǎn)直徑小于1mm。e) 整機(jī)效率：對(duì)齒輪精度等級(jí)為GB/T 10095的6級(jí)和6級(jí)以上的減速器，0.980n；6級(jí)以下的為