1主題內(nèi)容與適用范圍
本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了傳遞動(dòng)力用蝸桿減速器（以下簡(jiǎn)稱蝸桿減速器）加載試驗(yàn)的一般要求、試驗(yàn)臺(tái)與測(cè)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(guò)1500r/min，蝸桿副嚙合的平均滑動(dòng)速度不超過(guò)17m/s。
2引用標(biāo)準(zhǔn)
GB 6404齒輪裝置噪聲聲功率測(cè)定方法
GB 8543驗(yàn)收試驗(yàn)中齒輪裝置機(jī)械振動(dòng)的測(cè)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(tái)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(shí)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(tái)及測(cè)試裝置
4.1加載試驗(yàn)臺(tái)
試驗(yàn)臺(tái)的驅(qū)動(dòng)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(duì)試驗(yàn)臺(tái)的主要要求：加載轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速穩(wěn)定，波動(dòng)應(yīng)不超過(guò)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(cè)量?jī)x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(cè)試項(xiàng)目為加載轉(zhuǎn)矩（功率）、轉(zhuǎn)速，測(cè)試誤差應(yīng)不超過(guò)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。應(yīng)在被試減速器的輸入、輸出軸端各裝一臺(tái)傳感器，直接測(cè)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(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，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(kāi)聯(lián)軸器6（見(jiàn)圖1），可測(cè)定試件5的空載轉(zhuǎn)矩。
4.4溫度、噪聲、振動(dòng)的測(cè)試儀器
減速器的油池溫度和軸承溫度的測(cè)試，應(yīng)采用經(jīng)質(zhì)量部門(mén)鑒定合格、量程為150℃的半導(dǎo)體點(diǎn)溫計(jì)或數(shù)字式溫度計(jì)。
噪聲儀和測(cè)試方法應(yīng)符合GB6404的規(guī)定。
振動(dòng)測(cè)試儀器和測(cè)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(duì)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
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類別 |
內(nèi)容 |
說(shuō)明 |
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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(wú)沖擊、無(wú)異常振動(dòng)和噪聲；
2）各邊接件、緊固件無(wú)松動(dòng)；
3）各密封處、接合處無(wú)漏汕、漏油；
4）潤(rùn)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(jì)要求 |
對(duì)中心距a≤100mm的減速器，
可適當(dāng)減少運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間，但不得小于
0.5h |
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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(jí)加載，每級(jí)負(fù)荷試驗(yàn)為達(dá)到油溫平衡2h后
再增加一級(jí)。要求：蝸輪齒面接觸斑點(diǎn)，沿齒長(zhǎng)及
齒高方向均應(yīng)不小于75％，且應(yīng)偏向嚙出端。 |
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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(shí)間為達(dá)到油溫平衡后不
小于2h，要求測(cè)定：
1）轉(zhuǎn)矩（或功率）
2）效率
3）轉(zhuǎn)速和運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間
4）油池溫度
5）噪聲、振動(dòng)；
6）齒面接觸斑點(diǎn)及破壞情況 |
對(duì)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(shí)的工作齒面和旋轉(zhuǎn)
方向必須與其他工作狀態(tài)相同 |
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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(dòng)以后加載，卸
載以后制動(dòng) |
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疲勞壽命試驗(yàn) |
在額定負(fù)荷下，蝸輪齒面單向承載時(shí)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(cè)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(shí)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(dòng)、溫度、時(shí)間、齒面接觸斑點(diǎn)等。
至少每半小時(shí)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(rùn)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(shí)記下采集數(shù)據(jù)的時(shí)間。
減速器的振動(dòng)應(yīng)在每個(gè)負(fù)荷擋次，每個(gè)轉(zhuǎn)速擋次測(cè)定一次，并記錄振動(dòng)值及相應(yīng)的負(fù)荷、速度與時(shí)間。
減速器的噪聲應(yīng)在空載狀態(tài)下每個(gè)轉(zhuǎn)速擋次進(jìn)行測(cè)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(wú)損傷時(shí)，記錄時(shí)間間隔可放長(zhǎng)，反之齒面已出現(xiàn)損傷，記錄時(shí)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�，F(xiàn)象、損傷及試驗(yàn)用潤(rùn)滑油的種類與牌號(hào)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(duì)其中的異常值應(yīng)分析原因并慎重處理。
5.3.2計(jì)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；
Ti—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
ni—每組數(shù)據(jù)中的轉(zhuǎn)速值，r/min
b. 求每級(jí)負(fù)荷的平均值，按式（3）、式（4）：
式中：TO—每級(jí)負(fù)荷的轉(zhuǎn)矩平均值，N·m；
——每級(jí)負(fù)荷的轉(zhuǎn)速平均值，r/min
m—每級(jí)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(jì)算。
式中：η——減速器傳動(dòng)總效率；
T2—一次采集輸出轉(zhuǎn)矩的平均值，；
——與 同時(shí)采集的輸入轉(zhuǎn)矩的平均值，N·m；
i—減速器傳動(dòng)比；
ηL—減速器輸入、輸出軸端聯(lián)軸器的總效率，且7t—禮n；
ηrL—輸入軸端聯(lián)軸器的效率；
ηcL—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(duì)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(jì)算與溫度限額
a. 溫升計(jì)算與溫度限額按式（6）計(jì)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(rùn)滑時(shí)，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(shí)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(shí)蝸輪單向承載時(shí)的應(yīng)力循環(huán)次數(shù)的計(jì)算
計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)時(shí)可以計(jì)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(jì)算：
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
T2i—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
Ni—對(duì)應(yīng)T2i的應(yīng)力循環(huán)次數(shù)，次
N=60n2L
Ni=60n2iLi
K—低于或高于額定轉(zhuǎn)矩的轉(zhuǎn)矩個(gè)數(shù)；
n2——對(duì)應(yīng)于�。旱霓D(zhuǎn)速，r/min
n2i——對(duì)應(yīng)于T2i的轉(zhuǎn)速，r/min
L—對(duì)應(yīng)于T2的試驗(yàn)時(shí)間，h
Li—對(duì)應(yīng)于T2i的試驗(yàn)時(shí)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(guò)齒厚的1/4；
c.蝸輪工作齒面點(diǎn)蝕、剝落或膠合面積，單個(gè)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(guò)規(guī)定值。
6試驗(yàn)報(bào)告
試驗(yàn)報(bào)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(hào)、主要技術(shù)參數(shù)及性能指標(biāo)；
c.試驗(yàn)臺(tái)的基本結(jié)構(gòu)、原理與測(cè)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(shuō)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(jiān)興、沈玉英。
