1主題內(nèi)容與適用范圍

本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了傳遞動力用蝸桿減速器（以下簡稱蝸桿減速器）加載試驗(yàn)的一般要求、試驗(yàn)臺與測試裝置、加載試驗(yàn)方法及數(shù)據(jù)處理等。

本標(biāo)準(zhǔn)適用于蝸桿減速器的產(chǎn)品定型及質(zhì)量鑒定、科研樣機(jī)的整機(jī)加載性能試驗(yàn)。被試的減速器的蝸桿轉(zhuǎn)速不超過1500r/min，蝸桿副嚙合的平均滑動速度不超過17m/s。

2引用標(biāo)準(zhǔn)

GB  6404齒輪裝置噪聲聲功率測定方法

GB  8543驗(yàn)收試驗(yàn)中齒輪裝置機(jī)械振動的測定

3試驗(yàn)件的一般要求

3.1試驗(yàn)件為待出廠的產(chǎn)品或樣機(jī)。試驗(yàn)（或抽樣）臺數(shù)按試驗(yàn)?zāi)康募跋鄳?yīng)要求決定。

3.2主要零件的材料、熱處理、機(jī)械加工等均應(yīng)符合規(guī)定的技術(shù)要求。經(jīng)檢驗(yàn)合格并有檢查記錄。必要時在試驗(yàn)前核查生產(chǎn)檢驗(yàn)記錄或抽檢其主要項(xiàng)目。

4試驗(yàn)臺及測試裝置

4.1加載試驗(yàn)臺

試驗(yàn)臺的驅(qū)動與加載方式，應(yīng)優(yōu)先采用能耗教低的液壓或電加載的功率流封閉式。對試驗(yàn)臺的主要要求：加載轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速穩(wěn)定，波動應(yīng)不超過5％；運(yùn)轉(zhuǎn)中根據(jù)要求能夠加載卸載，運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)。

4.2負(fù)載與轉(zhuǎn)速測量儀器

儀器儀表類型、規(guī)格、量程、酒精應(yīng)與試驗(yàn)要求相適應(yīng)，測試項(xiàng)目為加載轉(zhuǎn)矩（功率）、轉(zhuǎn)速，測試誤差應(yīng)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。應(yīng)在被試減速器的輸入、輸出軸端各裝一臺傳感器，直接測量試樣（僅附加聯(lián)軸器）的輸入、輸出轉(zhuǎn)矩（功率）、轉(zhuǎn)速如圖1。

4.3安裝調(diào)試

全部試驗(yàn)裝置（不包括電控電源設(shè)備）應(yīng)安裝在同一（或組合）平臺上，要求各部件找水平、對中，系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)靈活。先進(jìn)行靜調(diào)零，調(diào)零后允許儀器轉(zhuǎn)矩顯示值多位讀數(shù)的前幾位均為零，末位數(shù)不大于4。

脫開聯(lián)軸器6（見圖1），可測定試件5的空載轉(zhuǎn)矩。

4.4溫度、噪聲、振動的測試儀器

減速器的油池溫度和軸承溫度的測試，應(yīng)采用經(jīng)質(zhì)量部門鑒定合格、量程為150℃的半導(dǎo)體點(diǎn)溫計或數(shù)字式溫度計。

噪聲儀和測試方法應(yīng)符合GB6404的規(guī)定。

振動測試儀器和測試方法應(yīng)符合GB8543的規(guī)定。

5加載試驗(yàn)方法及數(shù)據(jù)處理

5.1試驗(yàn)項(xiàng)目、步驟、方法

一般應(yīng)按表1項(xiàng)目進(jìn)行。對于根據(jù)用戶要求生產(chǎn)的樣機(jī)或小批量減速器，允許制造廠和用戶根據(jù)特定試驗(yàn)?zāi)康倪x擇表1中的若干項(xiàng)進(jìn)行，或商議特殊的加載試驗(yàn)方法項(xiàng)目。

表1

類別	內(nèi)容	說明
空載試驗(yàn)	在額定轉(zhuǎn)速下，正、反向運(yùn)轉(zhuǎn)應(yīng)各不小于1h。 要求： 1）運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)、無沖擊、無異常振動和噪聲； 2）各邊接件、緊固件無松動； 3）各密封處、接合處無漏汕、漏油； 4）潤滑充分，檢查油池和軸承溫度； 5）蝸輪齒面初始接觸斑點(diǎn)應(yīng)符合有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)或設(shè)計要求	對中心距a≤100mm的減速器， 可適當(dāng)減少運(yùn)轉(zhuǎn)時間，但不得小于 0.5h
跑合試驗(yàn)	在空載試驗(yàn)合格后，進(jìn)行部分負(fù)載跑合試驗(yàn)。 在額定轉(zhuǎn)速下分別按25％、50％、75％的額定負(fù) 載逐級加載，每級負(fù)荷試驗(yàn)為達(dá)到油溫平衡2h后 再增加一級。要求：蝸輪齒面接觸斑點(diǎn)，沿齒長及 齒高方向均應(yīng)不小于75％，且應(yīng)偏向嚙出端。
負(fù)載性能試驗(yàn)	負(fù)載性能試驗(yàn)在跑合試驗(yàn)完成后進(jìn)行。不同轉(zhuǎn) 速及額定負(fù)荷下的試驗(yàn)時間為達(dá)到油溫平衡后不 小于2h，要求測定： 1）轉(zhuǎn)矩（或功率） 2）效率 3）轉(zhuǎn)速和運(yùn)轉(zhuǎn)時間 4）油池溫度 5）噪聲、振動； 6）齒面接觸斑點(diǎn)及破壞情況	對于雙向工作或未注明旋轉(zhuǎn)方 向的減速器，應(yīng)進(jìn)行正、反兩項(xiàng)試 驗(yàn)。單向工作的減速器允許單向 試驗(yàn)，但試驗(yàn)時的工作齒面和旋轉(zhuǎn) 方向必須與其他工作狀態(tài)相同
超載試驗(yàn)	在額定轉(zhuǎn)速下 120％額定負(fù)荷下運(yùn)轉(zhuǎn)5min 150％額定負(fù)荷下運(yùn)轉(zhuǎn)1min 200％額定負(fù)荷下運(yùn)轉(zhuǎn)0.5min 250％額定負(fù)荷下運(yùn)轉(zhuǎn)0.5min 檢查蝸輪齒面及其他機(jī)件的損壞情況	超載試驗(yàn)應(yīng)在啟動以后加載，卸 載以后制動
疲勞壽命試驗(yàn)	在額定負(fù)荷下，蝸輪齒面單向承載時間的應(yīng)力 循環(huán)次數(shù)，一般應(yīng)達(dá)5×106次； 檢驗(yàn)項(xiàng)目與跑合試驗(yàn)、負(fù)載性能試驗(yàn)及超載試 驗(yàn)中項(xiàng)目相同	1）測試蝸輪齒面接觸疲勞壽命； 2）允許采用提高負(fù)荷的加速壽 命試驗(yàn)方法

允許用工業(yè)應(yīng)用試驗(yàn)代替疲勞壽命試驗(yàn)。但工業(yè)應(yīng)用實(shí)際負(fù)荷必須達(dá)到額定負(fù)荷的50％以上，并應(yīng)有準(zhǔn)確的日記錄，切應(yīng)使蝸輪齒面單向承載時的應(yīng)力循環(huán)次數(shù)達(dá)5×10⁶次。

5.2試驗(yàn)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、噪聲、振動、溫度、時間、齒面接觸斑點(diǎn)等。

至少每半小時采集一次的數(shù)據(jù)有輸入與輸出轉(zhuǎn)速、輸入與輸出轉(zhuǎn)矩（功率）、潤滑油溫、室溫。從數(shù)顯儀上采集數(shù)據(jù)或打印機(jī)取數(shù)。轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)矩、功率值應(yīng)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。

減速器的振動應(yīng)在每個負(fù)荷擋次，每個轉(zhuǎn)速擋次測定一次，并記錄振動值及相應(yīng)的負(fù)荷、速度與時間。

減速器的噪聲應(yīng)在空載狀態(tài)下每個轉(zhuǎn)速擋次進(jìn)行測定，并記錄相應(yīng)的噪聲值與轉(zhuǎn)速。

齒面的磨損、點(diǎn)蝕、膠合、斷裂及接觸斑點(diǎn)的變化，至少每日觀察記錄一次。試驗(yàn)正常，齒面無損傷時，記錄時間間隔可放長，反之齒面已出現(xiàn)損傷，記錄時間間隔應(yīng)縮短。

蝸桿、軸、軸承與機(jī)體在試驗(yàn)中出現(xiàn)的不正常現(xiàn)象、損傷及試驗(yàn)用潤滑油的種類與牌號均應(yīng)記錄。

5.3數(shù)據(jù)處理

5.3.1試驗(yàn)數(shù)據(jù)處理前，對其中的異常值應(yīng)分析原因并慎重處理。

5.3.2計算轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)速的平均值

a. 求每次采集數(shù)據(jù)的平均值按式（1）、式（2）：

式中：——每次采集數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)矩平均值，N·m；

T_i—每組數(shù)據(jù)中的轉(zhuǎn)矩值，N·m；

K—每次采集數(shù)據(jù)的組數(shù)

——每次采集數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)速平均值，r/min

n_i—每組數(shù)據(jù)中的轉(zhuǎn)速值，r/min

b. 求每級負(fù)荷的平均值，按式（3）、式（4）：

式中：T_O—每級負(fù)荷的轉(zhuǎn)矩平均值，N·m；

——每級負(fù)荷的轉(zhuǎn)速平均值，r/min

m—每級負(fù)荷采集數(shù)據(jù)的次數(shù)。5.3.3  減速器的總效率按式（5）計算。

式中：η——減速器傳動總效率；

T₂—一次采集輸出轉(zhuǎn)矩的平均值，；

——與 同時采集的輸入轉(zhuǎn)矩的平均值，N·m；

i—減速器傳動比；

η_L—減速器輸入、輸出軸端聯(lián)軸器的總效率，且7t—禮n；

η_rL—輸入軸端聯(lián)軸器的效率；

η_cL—輸出軸端聯(lián)軸器的效率。

按500，750，1000，1500r/min或額定轉(zhuǎn)速。描繪與25％，50％，75％，100％額定負(fù)荷對應(yīng)的效率曲線，取縱坐標(biāo)為效率值，橫坐標(biāo)為載荷值。

5.3.4溫升計算與溫度限額

a. 溫升計算與溫度限額按式（6）計算：

Δt=t-t₀                                       (6)

式中：Δt—油池溫升

t—油池溫度

t₀——試驗(yàn)室溫度

減速器采用專用蝸輪蝸桿油潤滑時，允許最高工作油溫為100℃。

b. 描繪溫升曲線

在給定轉(zhuǎn)速及負(fù)荷下，以時間L為橫坐標(biāo)，溫升Δt為縱坐標(biāo)描繪減速器和溫升曲線。

5.3.5負(fù)荷性能試驗(yàn)、壽命試驗(yàn)時蝸輪單向承載時的應(yīng)力循環(huán)次數(shù)的計算

計算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)時可以計入低于或加速壽命試驗(yàn)中高于額定負(fù)荷的應(yīng)力循環(huán)次數(shù)，但必須折算為目當(dāng)額定負(fù)荷下的應(yīng)力循環(huán)次數(shù)，一般可按式（7）計算：

式中：N_d—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

T_2i—輸出軸上低于或高于額定轉(zhuǎn)矩的轉(zhuǎn)矩，N·m

T₂——額定輸出轉(zhuǎn)矩，N·m

N_i—對應(yīng)T₂i的應(yīng)力循環(huán)次數(shù)，次

N=60n₂L

Ni=60n_2iL_i

K—低于或高于額定轉(zhuǎn)矩的轉(zhuǎn)矩個數(shù)；

n₂——對應(yīng)于�。旱霓D(zhuǎn)速，r/min

n_2i——對應(yīng)于T_2i的轉(zhuǎn)速，r/min

L—對應(yīng)于T₂的試驗(yàn)時間，h

L_i—對應(yīng)于T_2i的試驗(yàn)時間，h。

5.3.6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)荷下經(jīng)疲勞壽命試驗(yàn)或工業(yè)應(yīng)用試驗(yàn)的減速器，其合格指標(biāo)為：

a.蝸輪、蝸桿與各機(jī)件應(yīng)不出現(xiàn)裂紋與折斷現(xiàn)象；

b.蝸輪輪齒磨損量應(yīng)不超過齒厚的1/4；

c.蝸輪工作齒面點(diǎn)蝕、剝落或膠合面積，單個齒面應(yīng)不大于40％，各工作面之和應(yīng)不大于30％；

d.工作油溫應(yīng)不超過規(guī)定值。

6試驗(yàn)報告

試驗(yàn)報告一般包括下列內(nèi)容：

a.試驗(yàn)?zāi)康呐c內(nèi)容；

b.試驗(yàn)件型號、主要技術(shù)參數(shù)及性能指標(biāo)；

c.試驗(yàn)臺的基本結(jié)構(gòu)、原理與測試裝置；

d.試驗(yàn)程序；

e.試驗(yàn)采集數(shù)據(jù)、表格或曲線；

f.試驗(yàn)結(jié)果及分析；

g.結(jié)論及建議。

附加說明：

本標(biāo)準(zhǔn)由機(jī)械電子工業(yè)部西安重型機(jī)械研究所提出并歸口。

本標(biāo)準(zhǔn)由機(jī)械電子工業(yè)部西安重型機(jī)械研究所所負(fù)責(zé)起草。

本標(biāo)準(zhǔn)主要起草人楊俊梅、趙玉良、陳堅興、沈玉英。