減速器試驗規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)

15/15減速器空載、超載與接觸疲勞試驗規(guī)德陽東汽電站機械制造2007-06-28目錄TOC\h\z\t"1級標(biāo)題,1,2級標(biāo)題,2"一、試驗?zāi)康?二、試驗標(biāo)準(zhǔn)3三、試驗要求：31.試驗所用儀器32.試驗潤滑要求33.試驗標(biāo)準(zhǔn)3四、試驗前準(zhǔn)備3五、空載試驗31．試驗裝置32．安裝調(diào)試43．負(fù)載與轉(zhuǎn)速測試儀器44．試驗方法45．基本要求4六、超載試驗41．試驗裝置42．安裝調(diào)試53．負(fù)載與轉(zhuǎn)速測試儀器54．加載步驟55．超載試驗56．基本要求5七、齒輪接觸疲勞壽命試驗6八、試驗的溫度、噪聲、振動測試儀器要求6九、測試數(shù)據(jù)與數(shù)據(jù)處理61．?dāng)?shù)據(jù)采集62．計算轉(zhuǎn)矩（功率）、轉(zhuǎn)速的平均值63．減速器傳動效率74．減速器熱功率曲線75．負(fù)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76．溫升計算與溫度限額8十、試驗合格指標(biāo)81．疲勞壽命試驗或工業(yè)應(yīng)用試驗合格指標(biāo)82．產(chǎn)品質(zhì)量鑒定、認(rèn)證與出廠驗收試驗的合格指標(biāo)8一、試驗?zāi)康耐ㄟ^試驗驗證變槳減速器各性能參數(shù)達到設(shè)計要求，連接穩(wěn)固，密封可靠。二、試驗標(biāo)準(zhǔn)減速器空載試驗參照《/T9050.3－1999圓柱齒輪減速器加載試驗方法》中相關(guān)要求進行。三、試驗要求：1.試驗所用儀器①動力源：按齒輪箱的功率選用適當(dāng)電機②試驗臺：按要求搭建③測量儀表：a.溫度計、Pt100儀表：用于測量被試齒輪箱潤滑油溫度，軸承溫度。b.測振儀：測量振動。要求測量高速軸，齒圈外部等處振動量。c.聲級儀：測量試車噪音。d.轉(zhuǎn)速表：測量齒輪箱軸與電機軸轉(zhuǎn)速。

e.必要時應(yīng)配有一臺1/3倍頻程頻率分析儀，并進行FFT分析。2.試驗潤滑要求試驗用油必須采用與齒輪箱工作時完全一致的油品，潤滑油路必須是齒輪箱正常工作時的油路，試驗后應(yīng)更換過濾器。涂裝時，為保證齒輪箱油路的完好性，不應(yīng)拆卸各元件。3.試驗標(biāo)準(zhǔn)①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℃。②齒輪箱的空載噪音應(yīng)不大于85dB（A），用GB3785中規(guī)定的Ⅰ型和Ⅰ型以上聲級計，在額定轉(zhuǎn)速下，在距齒輪箱中分面1米處測量，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。③振動：要求測量高速軸軸伸，齒圈外部等處振動，應(yīng)符合GB/T8543規(guī)定的C級。④效率；齒輪箱效率視結(jié)構(gòu)型式而定，一般應(yīng)在96.5～97.5之間。⑤清潔度：齒輪箱的清潔度應(yīng)符合/T7929的有關(guān)規(guī)定。四、試驗前準(zhǔn)備由于風(fēng)電變槳齒輪箱在現(xiàn)場工作時隨槳葉360°旋轉(zhuǎn)，而偏航減速器工作時軸線保持垂直，所以試驗時要求模擬這一工況，以檢查齒輪箱油潤滑系統(tǒng)的工作情況以與齒輪軸向定位。對試驗件材質(zhì)和加工精度的要：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。五、空載試驗1．試驗裝置試驗裝置如圖1和圖2所示。1—傳感器；2—試件；3—傳感器；4—電動機；5、6、7—聯(lián)軸器；圖1開式空載試驗臺示意圖2．安裝調(diào)試全部試驗裝置（不包括電控電源設(shè)備）應(yīng)裝在同一（或組合）平臺上，要求各部件與平臺保持水平、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。該平臺應(yīng)該可以繞水平軸線擺動90°，以使試驗裝置的軸向處于不同工作角度。3．負(fù)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1所示。4．試驗方法①試車前先手動，確認(rèn)無卡死現(xiàn)象后再正式啟動。按額定轉(zhuǎn)速的30％、50％、80％各運行10分鐘，觀察無異常情況后再啟動至額定轉(zhuǎn)速。在額定轉(zhuǎn)速下運行2小時，試車過程中，每隔20分鐘測量下列數(shù)據(jù)并作記錄：油溫、軸承溫度、振動、噪音。在110％額定轉(zhuǎn)速下運行5分鐘。在額定轉(zhuǎn)速下，反方向運行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15°重復(fù)上述實驗步驟。5．基本要求①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)，無異常沖擊聲和雜音，噪聲聲壓級符合要求；潤滑充分，檢查軸承和油池溫度，溫升正常。六、超載試驗1．試驗裝置試驗的驅(qū)動與加載方式與其裝置不受限制。試驗裝置如圖2所示。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。1—傳感器；2—試件；3—傳感器；4—電動機；5、6、7、8—聯(lián)軸器；9—加載器圖2開式超載試驗臺2．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。該平臺應(yīng)該可以繞水平軸線擺動90°，以使試驗裝置的軸向處于不同工作角度。3．負(fù)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2所示。4．加載步驟額定轉(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(fù)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)N≥3×106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。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。試驗后將齒輪箱油放出，并沖洗干凈，更換過濾元件。5．超載試驗在額定轉(zhuǎn)速下120%額定負(fù)荷，運轉(zhuǎn)1min；150%額定負(fù)荷，運轉(zhuǎn)1min；180%額定負(fù)荷，運轉(zhuǎn)0.5min。檢驗齒輪與其它機件損壞情況，超載試驗應(yīng)在起動以后加載，卸載以后制動。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15°重復(fù)上述實驗步驟。6．基本要求①各連接件、緊固件不松動；各密封處、結(jié)合處不滲油；齒面無損傷；潤滑充分，檢查軸承和油池溫度，溫升正常；機件無損傷。七、齒輪接觸疲勞壽命試驗試驗裝置超載試驗一樣，檢驗項目除包括超載試驗中目外，還需檢驗在額定負(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5×107次，氮化齒輪為2×106次，齒輪的接觸疲勞壽命。八、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。九、測試數(shù)據(jù)與數(shù)據(jù)處理1．?dāng)?shù)據(jù)采集試驗中采集的數(shù)據(jù)包括：加載轉(zhuǎn)矩、功率、轉(zhuǎn)速、溫度、噪聲、振動、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(fù)荷檔次、每個轉(zhuǎn)速檔次測定一次，并記錄噪聲、振動值與相應(yīng)的負(fù)荷轉(zhuǎn)速與時間。齒輪的磨損、點蝕、膠合、裂斷與齒面接觸率的變化，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常現(xiàn)象、損傷，潤滑油的種類、牌號等均應(yīng)記錄。2．計算轉(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，N·m；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，N·m；ni——每組數(shù)據(jù)中的轉(zhuǎn)速值，r/min。求每級載荷的平均值見式（3）、式（4）： (3) (4)式中：T0——每級載荷的轉(zhuǎn)矩平均值，N·m；Ti——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)；n0——每級載荷的轉(zhuǎn)速平均值，r/min；ni——每次采集轉(zhuǎn)速的平均值，r/min。3．減速器傳動效率減速器總效率，見式（5）； (5)式中：η——減速器傳動總效率；T2——一次采集的輸出轉(zhuǎn)矩的平均值，N·m；T1——與T2同時采集的輸入轉(zhuǎn)矩的平均值，N·m；i——減速器傳動比；η聯(lián)——減速器輸入、輸出軸頭聯(lián)軸器效率。齒輪嚙合效率（包括潤滑攪油損失），見式（6）： (6)式中：η嚙——齒輪嚙合效率；η——減速器傳動總效率；η軸承——減速器各軸承總效率。描繪效率曲線按500，750，1000，1500r/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)，以相應(yīng)的轉(zhuǎn)速為橫坐標(biāo)，描繪試驗熱功率與轉(zhuǎn)速關(guān)系曲線圖。5．負(fù)荷性能試驗、疲勞壽命試驗高速齒輪每齒應(yīng)力循環(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(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，N·m；Ni——對應(yīng)Ti的應(yīng)力循環(huán)數(shù)，次；T——額定負(fù)荷，N·m；N=60niaLNi=60naLin1——額定負(fù)荷下高速齒輪的轉(zhuǎn)速，r/min；ni——Ti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(fù)荷下試驗時間，h；Li——Ti對應(yīng)的試驗時間，h。6．溫升計算與溫度限額Δt=t–t0 (8)式中：Δt——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，℃。十、試驗合格指標(biāo)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(fù)荷下疲勞壽命試