GB-Z 13672-2022 齒輪膠合承載能力試驗(yàn)方法

中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)化指導(dǎo)性技術(shù)文件齒輪膠合承載能力試驗(yàn)方法2022-10-12發(fā)布I前言 12規(guī)范性引用文件 l3術(shù)語和定義 25試驗(yàn)?zāi)康?35.1測(cè)試油品膠合承載能力 35.2比對(duì)齒輪膠合承載能力 36試驗(yàn)裝備 46.1試驗(yàn)機(jī) 46.2試驗(yàn)齒輪 66.3潤滑油 66.4計(jì)時(shí)器和轉(zhuǎn)數(shù)計(jì) 76.5試驗(yàn)齒輪裝卸工具 76.6溶劑油 77試驗(yàn)類別 77.1常規(guī)試驗(yàn)法 7.2特殊試驗(yàn)法 77.3載荷譜試驗(yàn)法 77.4逐級(jí)試驗(yàn)法 77.5雙面試驗(yàn)法 78試驗(yàn)齒輪的失效評(píng)價(jià) 88.1測(cè)試油品膠合承載能力 88.2比對(duì)齒輪膠合承載能力 89試驗(yàn)步驟 9.1試驗(yàn)準(zhǔn)備 9.2測(cè)試油品膠合承載能力 9.3比對(duì)齒輪膠合承載能力 9.4非常規(guī)事件處理 10試驗(yàn)報(bào)告 附錄A(規(guī)范性)CL-100齒輪試驗(yàn)機(jī)的主要技術(shù)性能 附錄B(資料性)CL-100齒輪試驗(yàn)機(jī)的校驗(yàn) 附錄C(規(guī)范性)“A”型試驗(yàn)齒輪的參數(shù) 附錄D(資料性)膠合試驗(yàn)記錄 Ⅲ本文件按照GB/T1.1—2020《標(biāo)準(zhǔn)化工作導(dǎo)則第1部分：標(biāo)準(zhǔn)化文件的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則》的規(guī)定起草。本文件代替GB/T13672—1992《齒輪膠合承載能力試驗(yàn)方法》,與GB/T13672—1992相比，除結(jié)構(gòu)調(diào)整和編輯性改動(dòng)外，主要技術(shù)變化如下：a)更改了適用范圍的描述，明確試驗(yàn)方法包含兩個(gè)方面內(nèi)容，即“特定試驗(yàn)條件下不同潤滑油對(duì)于試驗(yàn)齒輪的膠合承載能力的測(cè)試方法，和相同試驗(yàn)條件下不同齒輪的膠合承載能力的比對(duì)方法”(見第1章，1992年版的第1章);b)增加了術(shù)語和定義(見第3章);c)更改了符號(hào)與說明(見第4章，1992年版的第3章);d)增加了試驗(yàn)?zāi)康?見第5章);e)增加了比對(duì)齒輪膠合承載能力的試驗(yàn)機(jī)要求(見6.1.2);f)增加了比對(duì)齒輪膠合承載能力的試驗(yàn)參數(shù)計(jì)算公式[見公式(1)和公式(2)];g)更改了潤滑油的使用要求(見6.3,1992年版的5.3);h)增加了比對(duì)齒輪膠合承載能力的試驗(yàn)種類(見7.3、7.4和7.5);i)增加了比對(duì)齒輪膠合承載能力的失效評(píng)價(jià)(見8.2);j)增加了比對(duì)齒輪膠合承載能力的試驗(yàn)步驟和非常規(guī)事件處理(見9.3和9.4)。請(qǐng)注意本文件的某些內(nèi)容可能涉及專利。本文件的發(fā)布機(jī)構(gòu)不承擔(dān)識(shí)別專利的責(zé)任。本文件由全國齒輪標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)(SAC/TC52)提出并歸口。本文件起草單位：鄭州機(jī)械研究所有限公司、陜西法士特齒輪有限責(zé)任公司、南京高精齒輪集團(tuán)有限公司、河北工業(yè)大學(xué)、中信重工機(jī)械股份有限公司、中機(jī)生產(chǎn)力促進(jìn)中心、索特傳動(dòng)設(shè)備有限公司、湖南德晟智能科技有限公司、西北工業(yè)大學(xué)、湖南磐鈷傳動(dòng)科技有限公司、電力工業(yè)產(chǎn)品質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)研究所有限公司、浙江豐安齒輪股份有限公司、東莞市星火齒輪有限公司、中國航發(fā)中傳機(jī)械有限公司、河南機(jī)電職業(yè)學(xué)院。本文件于1992年首次發(fā)布，本次為第一次修訂。1齒輪膠合承載能力試驗(yàn)方法本文件規(guī)定了特定試驗(yàn)條件下不同潤滑油對(duì)于試驗(yàn)齒輪的膠合承載能力的測(cè)試方法，和相同試驗(yàn)條件下不同齒輪的膠合承載能力的比對(duì)方法，包括試驗(yàn)?zāi)康?、試?yàn)裝備、試驗(yàn)種類、失效評(píng)價(jià)、試驗(yàn)步驟和試驗(yàn)報(bào)告。本文件適用于有油潤滑條件下由于載荷和齒面滑動(dòng)引起的高溫導(dǎo)致齒面潤滑油膜破裂所造成的熱膠合損傷試驗(yàn)。本文件不適用于在較低的齒面滑動(dòng)速度下由于齒面壓力過高、偏載嚴(yán)重或潤滑不充分等原因造成的冷膠合。2規(guī)范性引用文件下列文件中的內(nèi)容通過文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，僅該日期對(duì)應(yīng)的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改單)適用于本文件。GB/T1356通用機(jī)械和重型機(jī)械用圓柱齒輪標(biāo)準(zhǔn)基本齒條齒廓GB1922—2006油漆及清洗用溶劑油GB/T2821齒輪幾何要素代號(hào)GB/T3374.1齒輪術(shù)語和定義第1部分：幾何學(xué)定義GB/T3480.1—2019直齒輪和斜齒輪承載能力計(jì)算第1部分：基本原理、概述及通用影響系數(shù)GB/T3480.2—2021直齒輪和斜齒輪承載能力計(jì)算第2部分：齒面接觸強(qiáng)度(點(diǎn)蝕)計(jì)算GB/T10095(所有部分)圓柱齒輪精度制GB/T19936.1—2005齒輪FZG試驗(yàn)程序第1部分：油品的相對(duì)膠合承載能力FZG試驗(yàn)方法A/8.3/903術(shù)語和定義界定的以及下列術(shù)語和定義適用于本文件。齒輪嚙合表面在滑動(dòng)方向上因黏著磨損造成的損傷。注1:膠合是由于嚴(yán)重的黏著引起的同一齒面或不同齒面上的材料遷移，或由于焊合和撕裂導(dǎo)致的材料損失。注2:典型的齒面膠合一般發(fā)生在高溫、高壓或相對(duì)滑動(dòng)速度較高等情況下，是由于相嚙合齒面間潤滑油膜的缺乏或破壞而導(dǎo)致的。注3:擦傷歸類為磨粒磨損，不屬于膠合。油品膠合承載能力scuffingloadcapacityofoils在規(guī)定裝置的試驗(yàn)條件下，潤滑油抗齒輪膠合可承受的最大載荷。2在規(guī)定的試驗(yàn)條件下，齒輪不發(fā)生膠合失效可承受的最大載荷。4符號(hào)表1中列出的符號(hào)適用于本文件。表1符號(hào)及其說明和單位符號(hào)說明單位a中心距mmb工作齒寬mm節(jié)圓直徑mm頂圓直徑mm基圓直徑mm小齒輪分度圓直徑mmF?試驗(yàn)齒輪的齒面法向力N小齒輪齒頂嚙合長(zhǎng)度mm大齒輪齒頂嚙合長(zhǎng)度mmJ各載荷級(jí)運(yùn)轉(zhuǎn)結(jié)束時(shí)試驗(yàn)齒輪傳遞的總功使用系數(shù)KH?接觸強(qiáng)度計(jì)算時(shí)的齒間載荷分配系數(shù)K接觸強(qiáng)度計(jì)算時(shí)的螺旋線載荷分布系數(shù)動(dòng)載系數(shù)均載系數(shù)m模數(shù)mm小齒輪轉(zhuǎn)速大齒輪轉(zhuǎn)速齒面粗糙度作用于小齒輪的名義轉(zhuǎn)矩N·mu齒數(shù)比，z?/z?—U節(jié)圓線速度Usmax最大滑動(dòng)速度小齒輪變位系數(shù)大齒輪變位系數(shù) 小齒輪的單對(duì)齒嚙合系數(shù)彈性系數(shù)節(jié)點(diǎn)區(qū)域系數(shù)3表1符號(hào)及其說明和單位(續(xù))符號(hào)說明單位接觸強(qiáng)度計(jì)算時(shí)的螺旋角系數(shù)Z.接觸強(qiáng)度計(jì)算時(shí)的重合度系數(shù)小齒輪齒數(shù)大齒輪齒數(shù)α齒形角嚙合角法向壓力角β螺旋角計(jì)算接觸應(yīng)力N/mm2小齒輪計(jì)算接觸應(yīng)力N/mm2小齒輪齒頂圓上的接觸應(yīng)力N/mm2大齒輪齒頂圓上的接觸應(yīng)力N/mm25試驗(yàn)?zāi)康?.1測(cè)試油品膠合承載能力在規(guī)定的試驗(yàn)條件下，采用特定參數(shù)、特定材料、特定工藝制成的標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)齒輪加載運(yùn)轉(zhuǎn)，通過試驗(yàn)齒輪的失效情況，測(cè)試和研究不同油品的膠合承載能力。5.2比對(duì)齒輪膠合承載能力遵循單一變量原則，在不同的油品和潤滑方式下，采用不同材料、不同加工工藝或不同齒形等條件的比對(duì)試驗(yàn)齒輪加載運(yùn)轉(zhuǎn)，通過試驗(yàn)齒輪的失效情況，比對(duì)和研究相同條件下比對(duì)試驗(yàn)齒輪的抗膠合承載能力。試驗(yàn)齒輪的比對(duì)內(nèi)容包括但不限于：——材料；——熱處理；表面強(qiáng)化(噴丸等);——工藝流程；——幾何參數(shù)；——齒面修形；——工作溫度；——節(jié)圓線速度。46試驗(yàn)裝備6.1試驗(yàn)機(jī)6.1.1用于測(cè)試油品膠合承載能力應(yīng)使用滿足附錄A的CL-100齒輪試驗(yàn)機(jī)(或可覆蓋CL-100齒輪試驗(yàn)機(jī)全部技術(shù)要求的試驗(yàn)裝置),試驗(yàn)機(jī)校驗(yàn)要求見附錄B。試驗(yàn)機(jī)的加載設(shè)置應(yīng)包含12個(gè)載荷級(jí)(對(duì)應(yīng)給定的計(jì)算接觸應(yīng)力為146N/mm2~1841N/mm2),并符合表2的要求。表2油品性能試驗(yàn)載荷級(jí)載荷級(jí)作用于小齒輪的名義轉(zhuǎn)矩T?/(N·m)試驗(yàn)齒輪的齒面法向力F?/N計(jì)算接觸應(yīng)力各載荷級(jí)運(yùn)轉(zhuǎn)結(jié)束時(shí)試驗(yàn)齒輪傳遞的總功J/MJ加載聯(lián)軸器上的載荷199.100.69見CL-100齒輪試驗(yàn)機(jī)(或可覆蓋CL-100齒輪試驗(yàn)機(jī)全部技術(shù)要求的試驗(yàn)裝置)的使用說明書2407.00335.30474460.8023.10594.102786.0042.4064007.0070.2075435.008239.307080.009302.008949.00218.70372.60295.20450.10387.60534.50497.306.1.2用于比對(duì)齒輪膠合承載能力主體結(jié)構(gòu)與CL-100齒輪試驗(yàn)機(jī)相似。試驗(yàn)機(jī)加載可采用其他可控方式(如液壓加載等),另外還應(yīng)滿足以下要求：——驅(qū)動(dòng)電機(jī)功率不小于5.5kW;——試驗(yàn)過程中發(fā)生嚴(yán)重膠合或異常時(shí)能夠自動(dòng)停機(jī)；——有控制試驗(yàn)油溫的加熱和散熱裝置。5——中心距為91.5mm或160mm,也可自定義； 具備雙向運(yùn)轉(zhuǎn)和加載能力，轉(zhuǎn)速可調(diào)控，轉(zhuǎn)矩連續(xù)可調(diào)(加載誤差不大于名義轉(zhuǎn)矩的±1.5%)——潤滑油溫度控制誤差不大于±3℃;——采用噴油潤滑方式時(shí)可提供的最大噴油流量不低于15L/min,噴油流量可調(diào)節(jié)，流量控制精度不低于±1L/min。噴油嘴多向設(shè)置，并可獨(dú)立控制。試驗(yàn)機(jī)的加載設(shè)置應(yīng)包含22個(gè)載荷級(jí)(對(duì)應(yīng)給定的小齒輪計(jì)算接觸應(yīng)力為146N/mm2~3357N/mm2),并符合表3的要求。表3齒輪性能試驗(yàn)載荷級(jí)載荷級(jí)作用于小齒輪的名義轉(zhuǎn)矩T?/(N·m)試驗(yàn)齒輪的齒面法向力Fn/N小齒輪計(jì)算接觸應(yīng)力1按公式(1)逐級(jí)計(jì)算按公式(2)逐級(jí)計(jì)算23474456789213722892443259627482902表3中，小齒輪計(jì)算接觸應(yīng)力σm的各級(jí)值均為建議值，作用于小齒輪的名義轉(zhuǎn)矩T,和試驗(yàn)齒輪的齒面法向力F。應(yīng)根據(jù)具體試驗(yàn)齒輪參數(shù)和工況按照公式(1)和公式(2)分別計(jì)算得到。 (1)6公式(1)和公式(2)中：T?——作用于小齒輪的名義轉(zhuǎn)矩，單位為牛米(N·m);d?——小齒輪分度圓直徑，單位為毫米(mm);b——工作齒寬，單位為毫米(mm);K——使用系數(shù)，可根據(jù)試驗(yàn)機(jī)轉(zhuǎn)矩加載精度與波動(dòng)適當(dāng)取值，對(duì)于平穩(wěn)驅(qū)動(dòng)、平穩(wěn)載荷一般可取1.0;K,——均載系數(shù)，本文件中K,=1;K、——?jiǎng)虞d系數(shù)；Kp——接觸強(qiáng)度計(jì)算時(shí)的螺旋線載荷分布系數(shù)；K——接觸強(qiáng)度計(jì)算時(shí)的齒間載荷分配系數(shù)；om——小齒輪計(jì)算接觸應(yīng)力，單位為牛每平方毫米(N/mm2);ZH——節(jié)點(diǎn)區(qū)域系數(shù)；Z:——彈性系數(shù)；Z?！佑|強(qiáng)度計(jì)算時(shí)的重合度系數(shù)；Z?——接觸強(qiáng)度計(jì)算時(shí)的螺旋角系數(shù)；Zε——試驗(yàn)齒輪小輪的單對(duì)齒嚙合系數(shù)；F?！囼?yàn)齒輪的齒面法向力，單位為牛(N);以上K、、K和K應(yīng)分別按照GB/T3480.1—2019的第6章、第8章和第7章進(jìn)行選取或計(jì)算，的6.2、第7章～第9章和6.3～6.4進(jìn)行選取或計(jì)算。6.2試驗(yàn)齒輪6.2.1針對(duì)油品膠合承載能力測(cè)試，試驗(yàn)齒輪參數(shù)(“A”型)應(yīng)符合附錄C的規(guī)定。6.2.2針對(duì)齒輪膠合承載能力比對(duì)，兩組或多組試驗(yàn)齒輪應(yīng)采取單一變量比對(duì)，變量以外的其他條件均應(yīng)保持一致，還需滿足下列要求：a)試驗(yàn)齒輪可按產(chǎn)品齒輪參數(shù)和實(shí)際運(yùn)行條件進(jìn)行相似設(shè)計(jì)，但中心距應(yīng)符合試驗(yàn)機(jī)(或齒輪箱)要求，參數(shù)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注意避免試驗(yàn)中提前發(fā)生點(diǎn)蝕、斷齒等其他失效情況；b)試驗(yàn)齒輪可選擇的變量包括但不限于：齒形參數(shù)(如齒形角、變位系數(shù)、滑移率、修形方法、修形c)同組的試驗(yàn)齒輪應(yīng)保證同一材料、同一工藝、同一批次完成，并有必要的過程記錄；d)陪試齒輪宜與試驗(yàn)齒輪具有相同的技術(shù)參數(shù)，并通過增大齒寬等方式避免發(fā)生自身失效。警告：試驗(yàn)齒輪參數(shù)及其他試驗(yàn)條件的多樣性可能會(huì)造成試驗(yàn)結(jié)果的不確定性，即以膠合為目的的試驗(yàn)有可能首先發(fā)生點(diǎn)蝕、斷裂等其他失效情況，造成試驗(yàn)失敗甚至設(shè)備損傷。所以試驗(yàn)的設(shè)計(jì)應(yīng)考慮全面，試驗(yàn)的過程應(yīng)嚴(yán)密監(jiān)控。6.2.3試驗(yàn)前應(yīng)對(duì)試驗(yàn)齒輪的加工精度和齒面的粗糙度、硬度、有無燒傷等進(jìn)行檢查與核對(duì)。6.2.4當(dāng)利用7.1和7.2的試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行仲裁時(shí)，一對(duì)試驗(yàn)齒輪只能使用一次。當(dāng)進(jìn)行7.3或7.4規(guī)定的試驗(yàn)用潤滑油應(yīng)與齒輪箱設(shè)計(jì)文件中的規(guī)定用油一致，或由試驗(yàn)者自行選擇(必要時(shí)，應(yīng)與委托方76.4計(jì)時(shí)器和轉(zhuǎn)數(shù)計(jì)用以顯示和控制每一級(jí)試驗(yàn)時(shí)試驗(yàn)齒輪的轉(zhuǎn)數(shù)，應(yīng)在每一級(jí)試驗(yàn)結(jié)束后自動(dòng)切斷電動(dòng)機(jī)電源。6.5試驗(yàn)齒輪裝卸工具包括但不限于加溫箱、液壓或機(jī)械拉馬等，應(yīng)保證試驗(yàn)齒輪在裝卸過程中不會(huì)損傷自身和試驗(yàn)機(jī)。清洗試驗(yàn)齒輪用。應(yīng)符合GB1922—2006中2號(hào)油的要求，或以未經(jīng)使用的汽油代替。7試驗(yàn)類別7.1常規(guī)試驗(yàn)法在油品膠合承載能力的測(cè)試試驗(yàn)中，使用CL-100試驗(yàn)機(jī)或同類試驗(yàn)機(jī)、“A”型試驗(yàn)齒輪，在齒輪節(jié)圓線速度為8.3m/s、初始油溫為90℃±3℃的條件下進(jìn)行試驗(yàn)(試驗(yàn)條件代號(hào)為A/8.3/90)。其他試驗(yàn)條件應(yīng)符合GB/T19936.1—2005中表4的規(guī)定。7.2特殊試驗(yàn)法在油品膠合承載能力的測(cè)試試驗(yàn)中，應(yīng)根據(jù)需要改變7.1的試驗(yàn)條件。改變主要有以下兩種情況。a)改變?cè)囼?yàn)齒輪的節(jié)圓線速度。如試驗(yàn)條件代號(hào)為A/16.6/90,即使用“A”型試驗(yàn)齒輪，齒輪節(jié)圓線速度為16.6m/s,初始油溫為90℃±3℃。b)改變?cè)囼?yàn)的初始油溫。如試驗(yàn)條件代號(hào)為A/8.3/60、A/8.3/110和A/8.3/140,即使用“A”型試驗(yàn)齒輪，齒輪節(jié)圓線速度為8.3m/s,初始油溫分別為60℃±3℃、110℃±3℃和140℃±3℃。7.3載荷譜試驗(yàn)法在齒輪膠合承載能力的比對(duì)試驗(yàn)中，使試驗(yàn)齒輪處于給定的安裝和潤滑條件下。按照實(shí)際需求的載荷譜(或穩(wěn)定載荷)進(jìn)行加載膠合試驗(yàn)。記錄發(fā)生膠合的載荷譜(或穩(wěn)定載荷)循環(huán)次數(shù)，并對(duì)兩個(gè)試驗(yàn)齒輪的齒面進(jìn)行檢查和評(píng)定。7.4逐級(jí)試驗(yàn)法在齒輪膠合承載能力的比對(duì)試驗(yàn)中，使試驗(yàn)齒輪處于給定的安裝和潤滑條件下。試驗(yàn)載荷級(jí)最高為22級(jí)，接觸應(yīng)力最高為3357N/mm2。按照表3對(duì)齒面逐級(jí)加載，在大齒輪轉(zhuǎn)速為1450r/min的情況下，每加一級(jí)載荷試驗(yàn)齒輪穩(wěn)速運(yùn)轉(zhuǎn)15min(允許提高大齒輪轉(zhuǎn)速而相應(yīng)減少齒輪的運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間)。從第5級(jí)載荷開始，控制初始油溫不超過給定值的士3℃,允許油溫在每級(jí)載荷運(yùn)轉(zhuǎn)試驗(yàn)中自由上升。7.5雙面試驗(yàn)法在齒輪膠合承載能力的比對(duì)試驗(yàn)中，應(yīng)首先按照7.4對(duì)試驗(yàn)齒輪的一個(gè)齒面進(jìn)行試驗(yàn)，再根據(jù)試驗(yàn)狀況進(jìn)行如下操作：——如果在試驗(yàn)者設(shè)定的最高載荷級(jí)下齒輪未膠合失效，則以最高載荷級(jí)對(duì)試驗(yàn)齒輪的另一個(gè)齒面進(jìn)行膠合試驗(yàn)，記錄發(fā)生膠合的應(yīng)力循環(huán)次數(shù)，并對(duì)試驗(yàn)齒輪的兩個(gè)齒面進(jìn)行檢查和對(duì)比8評(píng)價(jià)；——如果在試驗(yàn)者設(shè)定的最高載荷級(jí)之前齒輪膠合失效，則以失效載荷級(jí)對(duì)試驗(yàn)齒輪的另一個(gè)齒面進(jìn)行膠合試驗(yàn)，記錄發(fā)生膠合的應(yīng)力循環(huán)次數(shù)，并對(duì)試驗(yàn)齒輪的兩個(gè)齒面進(jìn)行檢查和對(duì)比8試驗(yàn)齒輪的失效評(píng)價(jià)8.1測(cè)試油品膠合承載能力在具有16個(gè)齒的小齒輪有效齒面區(qū)域上，相加起來的整個(gè)膠合損傷寬度超過一個(gè)輪齒寬度(20mm)時(shí)的載荷級(jí)確定為失效載荷級(jí)。8.2比對(duì)齒輪膠合承載能力每級(jí)載荷運(yùn)轉(zhuǎn)結(jié)束或達(dá)到指定循環(huán)次數(shù)運(yùn)轉(zhuǎn)后，試驗(yàn)齒輪齒面上出現(xiàn)的損傷形式和損傷程度可對(duì)比表4和圖1～圖10進(jìn)行觀察，而齒輪的膠合承載能力應(yīng)以膠合失效時(shí)的載荷級(jí)或以膠合失效時(shí)的應(yīng)——如果在某個(gè)載荷級(jí)(例如第10級(jí))運(yùn)轉(zhuǎn)后，試驗(yàn)齒輪齒面出現(xiàn)中度或重度膠合損傷，則該載荷級(jí)(第10級(jí))就可認(rèn)為是膠合失效載荷級(jí)；——如果在某個(gè)應(yīng)力下運(yùn)轉(zhuǎn)后，試驗(yàn)齒輪齒面出現(xiàn)中度或重度膠合損傷，則最近兩次開箱時(shí)的應(yīng)力循環(huán)次數(shù)的平均值就可認(rèn)為是膠合失效應(yīng)力循環(huán)次數(shù)，例如第217500次循環(huán)后拆箱未見齒輪膠合或僅有輕度膠合，而第239250次循環(huán)后拆箱發(fā)現(xiàn)齒面出現(xiàn)中度或重度膠合損傷，則二者的平均值228375就可認(rèn)為是該應(yīng)力下的膠合失效應(yīng)力循環(huán)次數(shù)。表4齒面形貌及損傷形式齒面形貌及損傷形式齒面損傷情況特征圖示舉例磨光目測(cè)直接觀察出比新齒面光滑齒面磨紋逐漸光滑，粗糙度逐漸減小圖1～圖3、圖6黏著磨損期，表面初始形貌缺陷被光整；中度黏著磨損時(shí)，齒面的部分或全部原始加工痕跡被去除輕度黏著磨損時(shí)，齒面原始加工痕跡清晰可見，微觀下可觀察出在加工犁溝之間存在光整平面；中度黏著磨損時(shí)，可見齒面節(jié)線——擦傷在齒面的滑動(dòng)方向上出現(xiàn)狹窄而淺的凹槽或犁溝凹槽或犁溝只有少量幾條，且隨機(jī)分布圖4輕度膠合沿齒面的滑動(dòng)方向出現(xiàn)細(xì)微線痕細(xì)微線痕不一定都延伸到齒頂，齒面粗糙度無改變圖5中度膠合沿齒面的滑動(dòng)方向出現(xiàn)線狀或帶狀膠合齒面大部分區(qū)域出現(xiàn)磨斑，齒面粗糙度深度大于原始磨削紋路圖6～圖8重度膠合沿齒面的滑動(dòng)方向出現(xiàn)線狀、帶狀的大面積或全齒面膠合膠合處形貌發(fā)暗，粗糙度加大，原始磨削紋路大面積或完全消失圖9、圖109圖1輕度磨光(一)圖2輕度磨光(二)圖3磨光圖4擦傷圖5輕度膠合圖6中度膠合加磨光圖7中度膠合(一)圖8中度膠合(二)圖9重度膠合(一)圖10重度膠合(二)9試驗(yàn)步驟9.1試驗(yàn)準(zhǔn)備在進(jìn)行齒輪膠合承載能力比對(duì)試驗(yàn)前，應(yīng)計(jì)算本次試驗(yàn)所用小齒輪在設(shè)定工況下的接觸應(yīng)力，并將表3的小齒輪接觸應(yīng)力σm中大于或等于計(jì)算接觸應(yīng)力的最小應(yīng)力對(duì)應(yīng)的載荷級(jí)作為本次試驗(yàn)的最高載荷級(jí)。注：針對(duì)一對(duì)試驗(yàn)齒輪的試驗(yàn)為一次試驗(yàn)。9.1.2.1對(duì)于油品膠合承載能力測(cè)試試驗(yàn)，應(yīng)選擇油浴潤滑。9.1.2.2對(duì)于齒輪膠合承載能力比對(duì)試驗(yàn)，針對(duì)汽車齒輪和工業(yè)齒輪，可按實(shí)際工況選擇油浴潤滑、噴油潤滑或兩者的組合；針對(duì)航空齒輪，除可按實(shí)際工況選擇油浴潤滑、噴油潤滑或兩者的組合外，還可考慮選擇貧油潤滑以驗(yàn)證這類齒輪的特殊性。9.1.3.1用溶劑油清洗并吹干一對(duì)未經(jīng)使用的試驗(yàn)齒輪。9.1.3.3用未經(jīng)使用的溶劑油徹底沖洗試驗(yàn)齒輪箱兩次。清洗時(shí)，溶劑油要加至軸線以上，然后用手慢慢地轉(zhuǎn)動(dòng)試驗(yàn)機(jī)以便排出軸承中殘留的潤滑油。清洗后，放空溶劑油，吹干試驗(yàn)齒輪箱。宜采用恰當(dāng)?shù)墓ぞ邅戆惭b試驗(yàn)齒輪，保證不會(huì)對(duì)齒輪內(nèi)孔、試驗(yàn)機(jī)軸以及其他部位造成損傷。應(yīng)保證大、小試驗(yàn)齒輪的位置和方向正確，手動(dòng)盤轉(zhuǎn)無滯澀。9.2測(cè)試油品膠合承載能力9.2.1常規(guī)試驗(yàn)法9.2.1.1將指定潤滑油加入試驗(yàn)齒輪箱內(nèi)，使液面至軸心線，齒輪處于油浴潤滑狀態(tài)。9.2.1.3在電機(jī)轉(zhuǎn)速約1450r/min和環(huán)境溫度下，按照表2施加第1級(jí)載荷，接通加熱器電源，起動(dòng)電動(dòng)機(jī)，運(yùn)轉(zhuǎn)15min。9.2.1.4關(guān)停電動(dòng)機(jī)，施加第2級(jí)載荷，起動(dòng)電動(dòng)機(jī)繼續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)15min。按同樣程序進(jìn)行第3級(jí)和第4級(jí)載荷操作。9.2.1.5從第4級(jí)載荷開始，每級(jí)載荷試驗(yàn)結(jié)束后，打開試驗(yàn)齒輪箱，按8.1目測(cè)齒面損傷情況。如果達(dá)到失效載荷級(jí)應(yīng)停機(jī)，對(duì)膠合失效齒輪進(jìn)行照相，在試驗(yàn)報(bào)告中記錄齒面損傷的位置和尺寸；如果未達(dá)到膠合失效，再按表2進(jìn)行下一級(jí)載荷試驗(yàn)。9.2.1.6從第5級(jí)載荷開始，每級(jí)載荷試驗(yàn)的初始油溫應(yīng)控制在90℃±3℃。9.2.1.7在規(guī)定的運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間里，當(dāng)油溫超過93℃時(shí)，在進(jìn)行下一級(jí)載荷試驗(yàn)前，應(yīng)使?jié)櫥蜏囟壤鋮s至9.2.1.8逐級(jí)增加齒面載荷，試驗(yàn)進(jìn)行到齒面膠合失效為止。如果載荷增加到第12級(jí)時(shí)齒面仍未膠合9.2.1.9試驗(yàn)中當(dāng)齒面開始出現(xiàn)膠合時(shí)，出現(xiàn)試驗(yàn)噪聲增加、試驗(yàn)齒輪箱內(nèi)冒白煙等情況。在試驗(yàn)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)和試驗(yàn)齒輪潤滑正常的情況下，應(yīng)按規(guī)定運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間完成后才可停機(jī)檢查。9.2.1.10每級(jí)載荷運(yùn)轉(zhuǎn)后要記錄油溫、轉(zhuǎn)矩和電動(dòng)機(jī)總轉(zhuǎn)數(shù)。9.2.1.11試驗(yàn)結(jié)束后，應(yīng)先卸載荷、后卸齒輪。9.2.2特殊試驗(yàn)法試驗(yàn)流程與9.2.1相同，而某些試驗(yàn)條件應(yīng)根據(jù)不同的要求做相應(yīng)改變。具體為：——對(duì)于A/8.3/60,從第5級(jí)載荷開始，每級(jí)載荷試驗(yàn)的初始油溫應(yīng)控制在60℃±3℃,在規(guī)定的運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間里，當(dāng)油溫超過63℃時(shí)，在進(jìn)行下一級(jí)載荷試驗(yàn)前，應(yīng)使?jié)櫥蜏囟壤鋮s至60℃士——對(duì)于A/8.3/110,從第5級(jí)載荷開始，每級(jí)載荷試驗(yàn)的初始油溫應(yīng)控制在110℃±3℃,在規(guī)定的運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間里，當(dāng)油溫超過113℃時(shí)，在進(jìn)行下一級(jí)載荷試驗(yàn)前，應(yīng)使?jié)櫥蜏囟壤鋮s至——對(duì)于A/8.3/140,從第5級(jí)載荷開始，每級(jí)載荷試驗(yàn)的初始油溫應(yīng)控制在140℃±3℃,在規(guī)定的運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間里，當(dāng)油溫超過143℃時(shí)，在進(jìn)行下一級(jí)載荷試驗(yàn)前，應(yīng)使?jié)櫥蜏囟壤鋮s至——對(duì)于A/16.6/90,提高齒輪節(jié)圓線速度至16.6m/s,每級(jí)載荷的運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間可降為7.5min。9.3比對(duì)齒輪膠合承載能力9.3.1載荷譜試驗(yàn)法9.3.1.1按照試驗(yàn)潤滑要求將試驗(yàn)臺(tái)調(diào)整為油浴潤滑、噴油潤滑、油浴和噴油潤滑、貧油潤滑狀態(tài)中的一種。9.3.1.2閉合試驗(yàn)齒輪箱，蓋上試驗(yàn)機(jī)防護(hù)罩。9.3.1.3按實(shí)際載荷譜要求的扭矩和轉(zhuǎn)速給試驗(yàn)臺(tái)加載，起動(dòng)電動(dòng)機(jī)。9.3.1.4達(dá)到預(yù)設(shè)的時(shí)間(一般不超過1h)或循環(huán)次數(shù)后暫停試驗(yàn)，打開試驗(yàn)齒輪箱，按8.2目測(cè)齒面損傷情況，如果出現(xiàn)中度或重度膠合(見表4和圖6～圖10),停止試驗(yàn)，對(duì)膠合失效齒輪進(jìn)行照相，在試驗(yàn)報(bào)告中記錄齒面損傷的位置和尺寸；如果未達(dá)到膠合失效，應(yīng)繼續(xù)進(jìn)行下一循環(huán)載荷試驗(yàn)(再次起動(dòng)電動(dòng)機(jī)開始試驗(yàn)時(shí)，應(yīng)使用加熱器保證油溫和上一次試驗(yàn)結(jié)束時(shí)的油溫相同)。9.3.2逐級(jí)試驗(yàn)法9.3.2.1按照試驗(yàn)潤滑要求將試驗(yàn)臺(tái)調(diào)整為油浴潤滑、噴油潤滑、油浴和噴油潤滑、貧油潤滑狀態(tài)中的一種。9.3.2.2插上加熱器插頭，閉合試驗(yàn)齒輪箱，蓋上試驗(yàn)機(jī)防護(hù)罩。9.3.2.3按表3施加第1級(jí)載荷，接通加熱器電源，起動(dòng)電動(dòng)機(jī)，運(yùn)轉(zhuǎn)15min。9.3.2.4關(guān)停電動(dòng)機(jī)，施加第2級(jí)載荷，起動(dòng)電動(dòng)機(jī)繼續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)15min。按同樣程序進(jìn)行第3級(jí)和第4級(jí)載荷操作。9.3.2.5從第4級(jí)載荷開始，每級(jí)載荷試驗(yàn)結(jié)束后，打開試驗(yàn)齒輪箱，按8.2目測(cè)齒面損傷情況，如果出現(xiàn)中度或重度膠合(見表4和圖6～圖10),停止試驗(yàn)，對(duì)膠合失效齒輪進(jìn)行照相，在試驗(yàn)報(bào)告中記錄齒面損傷的位置和尺寸；如果未達(dá)到膠合失效，再按表3進(jìn)行下一級(jí)載荷試驗(yàn)。9.3.2.6從第5級(jí)載荷開始，每級(jí)載荷試驗(yàn)的初始油溫應(yīng)控制在90℃±3℃。9.3.2.7在規(guī)定的運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間里，當(dāng)油溫超過93℃時(shí)，在進(jìn)行下一級(jí)載荷試驗(yàn)前，應(yīng)使?jié)櫥统販囟壤鋮s至90℃±3℃。9.3.2.8逐級(jí)增加齒面載荷，試驗(yàn)進(jìn)行到齒面膠合失效為止。如果加載到本次試驗(yàn)的最高載荷級(jí)時(shí)齒面仍未膠合失效，停止試驗(yàn)，在試驗(yàn)報(bào)告中注明“本次膠合試驗(yàn)最高載荷級(jí)為××級(jí)，膠合失效載荷級(jí)超9.3.2.9試驗(yàn)中當(dāng)齒面開始發(fā)生膠合時(shí)，可能出現(xiàn)噪聲增加、試驗(yàn)齒輪箱內(nèi)冒白煙等情況。在試驗(yàn)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)和試驗(yàn)齒輪潤滑正常的情況下，應(yīng)按照規(guī)定運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間完成后才可停機(jī)進(jìn)行檢查。9.3.2.10試驗(yàn)結(jié)束后，應(yīng)先卸載荷、后卸齒輪。9.3.3雙面試驗(yàn)法9.3.3.1按照9.3.2對(duì)試驗(yàn)齒輪的一個(gè)齒面進(jìn)行試驗(yàn)，直至膠合失效，或達(dá)到本次試驗(yàn)的最高載荷級(jí)(見9.3.3.2對(duì)試驗(yàn)齒輪的另一齒面按照9.3.2的條件、9.3.3.1中失效時(shí)的載荷級(jí)進(jìn)行加載試驗(yàn)；如果按9.3.3.1試驗(yàn)后齒面仍未膠合失效，則直接使用該試驗(yàn)齒輪本次試驗(yàn)的最高載荷級(jí)進(jìn)行后續(xù)試驗(yàn)。9.3.3.3達(dá)到預(yù)設(shè)的時(shí)間或循環(huán)次數(shù)后暫停試驗(yàn)，打開試驗(yàn)齒輪箱，按照8.2目測(cè)齒面損傷情況，如果發(fā)生中度或重度膠合(見表4和圖6～圖10),停止試驗(yàn)，對(duì)膠合失效齒輪進(jìn)行照相，在試驗(yàn)報(bào)告中記錄齒面損傷的位置和尺寸；如果未達(dá)到膠合失效，則繼續(xù)進(jìn)行下一循環(huán)載荷試驗(yàn)(再次啟動(dòng)試驗(yàn)時(shí)，應(yīng)使用加熱器保證油溫和上一次試驗(yàn)結(jié)束時(shí)的油溫相同)。9.4非常規(guī)事件處理如果在齒輪膠合承載能力比對(duì)試驗(yàn)中出現(xiàn)如下情況，應(yīng)進(jìn)行相應(yīng)處置：——當(dāng)由于設(shè)備或儀表故障而停機(jī)時(shí)，在修復(fù)故障后允許繼續(xù)按原試驗(yàn)條件進(jìn)行試驗(yàn)，——當(dāng)試驗(yàn)早期雖然載荷級(jí)比較低，但由于某種原因出現(xiàn)輕度膠合時(shí)，允許繼續(xù)加載；——當(dāng)試驗(yàn)中由于某種原因錯(cuò)失某一環(huán)節(jié)時(shí)(如在某級(jí)載荷運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)漏測(cè)、漏記某些數(shù)據(jù)),本次試驗(yàn)其他環(huán)節(jié)的數(shù)據(jù)仍然有效。10試驗(yàn)報(bào)告試驗(yàn)記錄的格式見附錄D。其中，油品膠合承載能力測(cè)試試驗(yàn)記錄見表D.1,齒輪膠合承載能力對(duì)比試驗(yàn)記錄見表D.2。試驗(yàn)記錄宜包括以下內(nèi)容：b)試驗(yàn)條件；c)試驗(yàn)機(jī)型號(hào)及編號(hào)；d)試驗(yàn)齒輪的參數(shù)、材料、熱處理、表面處理和機(jī)加工等原始檢驗(yàn)單；e)試驗(yàn)齒輪編號(hào)及工作面(左齒面或右齒面);f)試驗(yàn)用潤滑油種類及牌號(hào)；g)試驗(yàn)結(jié)果：××級(jí)膠合失效；h)膠合失效齒面記錄；i)報(bào)告人姓名；j)審核人姓名；k)試驗(yàn)日期；1)試驗(yàn)單位。(規(guī)范性)CL-100齒輪試驗(yàn)機(jī)的主要技術(shù)性能A.1CL-100是一種機(jī)械加載封閉功率流式齒輪膠合試驗(yàn)機(jī)，試驗(yàn)機(jī)原理如圖A.1所示。A.2試驗(yàn)機(jī)包括一個(gè)驅(qū)動(dòng)齒輪箱和一個(gè)試驗(yàn)齒輪箱(中心距為91.5mm)。通過剛性軸和彈性軸相互聯(lián)接。剛性軸上裝有一剛性加載聯(lián)軸器(見圖A.2)。作用于小齒輪上的名義轉(zhuǎn)矩T,等于加載桿自重產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩TH與砝碼產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩的總和。A.3試驗(yàn)齒輪箱內(nèi)有一盤管加熱器用以加熱潤滑油。在靠近小齒輪的箱體一側(cè)裝有溫度傳感器，可按預(yù)選溫度對(duì)加熱器進(jìn)行控制。A.4試驗(yàn)機(jī)的動(dòng)力由一臺(tái)最小功率為5.5kW、轉(zhuǎn)速約為1450r/min的電動(dòng)機(jī)提供。A.5試驗(yàn)齒輪的旋轉(zhuǎn)方向應(yīng)符合圖A.3的要求。標(biāo)引序號(hào)說明：1——試驗(yàn)大齒輪；2——扭矩測(cè)量聯(lián)軸器；3——彈性軸；4——驅(qū)動(dòng)電機(jī)；5——驅(qū)動(dòng)齒輪箱；6——?jiǎng)傂暂S；7——加載聯(lián)軸器；8——試驗(yàn)小齒輪。圖A.1試驗(yàn)機(jī)封閉動(dòng)力傳動(dòng)原理圖標(biāo)引序號(hào)說明：1——加載桿；2——砝碼吊盤刀口；3——砝碼吊盤；4——砝碼；5——加載聯(lián)軸器；T?——作用于試驗(yàn)小齒輪的名義轉(zhuǎn)矩，單位為牛米(N·m)。標(biāo)引序號(hào)說明：1——試驗(yàn)小齒輪：2——試驗(yàn)大齒輪；n?——試驗(yàn)小齒輪轉(zhuǎn)速，單位為轉(zhuǎn)每分(r/min);ng——試驗(yàn)大齒輪轉(zhuǎn)速，單位為轉(zhuǎn)每分(r/min);T?——作用于試驗(yàn)小齒輪的名義轉(zhuǎn)矩，單位為牛米(N·m)。圖A.3試驗(yàn)齒輪的安裝和轉(zhuǎn)向(從試驗(yàn)齒輪箱向電動(dòng)機(jī)方向看)(資料性)CL-100齒輪試驗(yàn)機(jī)的校驗(yàn)B.1未經(jīng)使用的齒輪試驗(yàn)機(jī)除了常規(guī)檢驗(yàn)外，還可使用專用潤滑油和兩對(duì)隨機(jī)附帶的標(biāo)準(zhǔn)齒輪的4個(gè)承載面進(jìn)行4次考機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)試驗(yàn)，檢驗(yàn)?zāi)z合失效載荷級(jí)是否為9級(jí)～11級(jí)，據(jù)此校驗(yàn)齒輪試驗(yàn)機(jī)。B.2齒輪試驗(yàn)機(jī)在使用一年或進(jìn)行40次試驗(yàn)后，可使用專用潤滑油和一對(duì)標(biāo)準(zhǔn)齒輪的2個(gè)承載面進(jìn)行2次考機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)試驗(yàn)，檢驗(yàn)?zāi)z合失效載荷級(jí)是否為9級(jí)～11級(jí)，據(jù)此校驗(yàn)齒輪試驗(yàn)機(jī)。B.3對(duì)于未經(jīng)使用的齒輪試驗(yàn)機(jī)，除按B.1進(jìn)行校驗(yàn)外，還可進(jìn)行熏黑齒面承載檢查，以綜合檢查載荷是否沿整個(gè)齒寬均勻分布，為試驗(yàn)結(jié)果提供可靠的依據(jù)。B.4熏黑齒面承載檢查器材如下：a)一對(duì)未經(jīng)使用的試驗(yàn)齒輪；b)一個(gè)固定齒輪的支座(見圖B.1),支座由支座塊和手柄兩部分組成，支座塊的材料硬度應(yīng)比齒面硬度稍低(如黃銅);c)炭黑或普魯士藍(lán)；d)透明膠紙，寬度為12mm;e)一根木棒。單位為毫米標(biāo)引序號(hào)說明：1——手柄；2——支座塊。圖B.1固定齒輪支座B.5熏黑齒面承載檢查步驟如下。a)用未經(jīng)使用的溶劑油或汽油清洗兩試驗(yàn)齒輪，使齒面完全無油(齒輪箱體內(nèi)也完全無油),并用干凈的棉紗或布?jí)K擦干齒面。b)用炭黑或普魯士藍(lán)在大齒輪接近均布的幾個(gè)齒的工作面涂上均勻而薄的涂層。c)把兩試驗(yàn)齒輪安裝到試驗(yàn)齒輪箱中，注意保護(hù)齒面涂層，并裝上軸承及箱體側(cè)蓋。d)在加載聯(lián)軸器上反向施加一低載荷擰緊加載聯(lián)軸器上的一個(gè)螺釘，使齒輪的非工作齒面接觸。e)轉(zhuǎn)動(dòng)小齒輪，使某一涂層齒面處于單齒嚙合的位置，在小齒輪與齒輪箱壁之間安裝固定齒輪支座(見圖B.2),以固定小齒輪。標(biāo)引序號(hào)說明：1——試驗(yàn)大齒輪；2——試驗(yàn)小齒輪；3——固定齒輪支座；4——試驗(yàn)齒輪箱圖B.2檢查齒輪承載部分的裝置f)把加載桿放到加載聯(lián)軸器上，并把質(zhì)量為5.2kg的砝碼加到砝碼吊盤上。g)緩慢地松開被擰緊的加載聯(lián)軸器螺釘，對(duì)工作齒面逐漸加載。h)檢查加載聯(lián)軸器螺釘，此時(shí)，所有的加載聯(lián)軸器螺釘都處于松動(dòng)狀態(tài)。i)將加載桿連同砝碼吊盤一起稍稍向上抬起，再緩慢地下降，對(duì)齒面加載。j)移開加載桿，并反向施加一低載荷于加載聯(lián)軸器上，然后擰緊加載聯(lián)軸器螺釘，移去固定齒輪支座。k)用木棒將透明膠紙貼到某一涂層齒面上，然后揭下膠紙，并立即將其貼到記錄紙上。1)對(duì)其余涂層齒面，重復(fù)步驟d)～k)。m)