減速器試驗規(guī)范標準

1、 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2007-06-2815 / 15目 錄一、試驗目的3二、試驗標準3三、試驗要求：31. 試驗所用儀器32. 試驗潤滑要求33. 試驗標準3四、試驗前準備3五、空載試驗31試驗裝置32安裝調試43負載與轉速測試儀器44試驗方法45基本要求4六、超載試驗41試驗裝置42安裝調試53負載與轉速測試儀器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、測試數據與數據處理61數據采集62計算轉矩（功率）、轉速的平均值63減速器傳動效率74減速器熱功率曲線75負荷性能試驗、疲勞壽命試驗高速齒輪

2、每齒應為循環(huán)數的計算76溫升計算與溫度限額8十、試驗合格指標81疲勞壽命試驗或工業(yè)應用試驗合格指標82產品質量鑒定、認證與出廠驗收試驗的合格指標8一、試驗目的通過試驗驗證變槳減速器各性能參數達到設計要求，連接穩(wěn)固，密封可靠。二、試驗標準減速器空載試驗參照/T 9050.31999圓柱齒輪減速器加載試驗方法中相關要求進行。三、試驗要求：1. 試驗所用儀器 動力源：按齒輪箱的功率選用適當電機 試驗臺：按要求搭建 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. 轉速表：測量齒

3、輪箱軸與電機軸轉速。e. 必要時應配有一臺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，試驗后應更換過濾器。涂裝時，為保證齒輪箱油路的完好性，不應拆卸各元件。3. 試驗標準 溫度：齒輪箱最高溫度不應超過80，高速軸軸承溫度不能超過90。 齒輪箱的空載噪音應不大于85dB（A），用GB3785中規(guī)定的型和型以上聲級計，在額定轉速下，在距齒輪箱中分面1米處測量，當環(huán)境噪聲小于減速器噪聲3dB（A）的情況下，應符合要求。 振動：要求測量高速軸軸伸，齒圈外部等處振動，應符合GB/T8543規(guī)定的C級。 效

4、率；齒輪箱效率視結構型式而定，一般應在96.597.5之間。 清潔度：齒輪箱的清潔度應符合/T7929的有關規(guī)定。四、試驗前準備由于風電變槳齒輪箱在現場工作時隨槳葉360旋轉，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。對試驗件材質和加工精度的要：主要零件的材料、熱處理、機械加工應合格并有檢查記錄。必要時在試驗前核查生產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安裝調試全部試驗裝置（不包括電控電源設備）應裝

5、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)運轉靈活。先進行靜調零，然后進行動調零。調改儀器轉矩顯示值多位讀數的前幾位均應為零，末位數不大于4。該平臺應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負載與轉速測試儀器儀器儀表類型不限，但其規(guī)格、量程、精度應與試驗相適應。測試項目為加載轉矩（功率）、轉速，測試精度不超過讀數的1%。優(yōu)先采用轉矩轉速傳感器與轉矩轉速測量儀，并應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）的輸入輸出轉矩（功率）、轉速，如圖1所示。4試驗方法 試車前先手動，確認無卡死現象后再正式啟動。 按額定轉速的30、50

6、、80各運行10分鐘，觀察無異常情況后再啟動至額定轉速。在額定轉速下運行2小時，試車過程中，每隔20分鐘測量下列數據并作記錄：油溫、軸承溫度、振動、噪音。 在110額定轉速下運行5分鐘。 在額定轉速下，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，每轉動15重復上述實驗步驟。5基本要求 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。加載轉矩和轉速穩(wěn)定，波動不應超過1%。運轉中能

7、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安裝調試全部試驗裝置（不包括電控電源設備）應裝在同一（或組合）平臺上，要求各部件找水平、對中、系統(tǒng)運轉靈活。先進行靜調零，然后進行動調零。調改儀器轉矩顯示值多位讀數的前幾位均應為零，末位數不大于4。該平臺應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負載與轉速測試儀器儀器儀表類型不限，但其規(guī)格、量程、精度應與試驗相適應。測試項目為加載轉矩（功率）、轉速，測試精度不超過讀數的1%。優(yōu)先采用轉矩轉速傳感器與轉矩轉速測量儀，并應在被試驗減速器的輸入、輸出端各裝一臺傳感

8、器，直接測定試件（僅附加聯(lián)軸器）的輸入輸出轉矩（功率）、轉速，如圖2所示。4加載步驟額定轉速下，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，在額定轉速和轉矩下高速齒輪每齒應力循環(huán)數N3106次。要求測定： 轉矩（或功率）； 效率； 轉速與運轉時間； 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超載試驗在額定轉速下120%額定負荷，運轉1min；150%額定負荷，

9、運轉1min；180%額定負荷，運轉0.5min。檢驗齒輪與其它機件損壞情況，超載試驗應在起動以后加載，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，每轉動15重復上述實驗步驟。6基本要求 各連接件、緊固件不松動； 各密封處、結合處不滲油； 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，還需檢驗在額定負荷下，高速齒輪的應力循環(huán)數分別為：調質齒輪、淬火齒輪為5107次，氮化齒輪為2106次，齒輪的接觸疲勞壽命。八、試驗的溫度、噪聲、振動測試儀器要求1. 減速器油池和軸承的

10、溫度測定可采用經計量部門鑒定合格的量程到150的溫度計。2. 噪聲儀和測試方法應符合GB/T 6404的規(guī)定。3. 振動測試儀器和測試方法應符合GB/T 8543的規(guī)定。九、測試數據與數據處理1數據采集試驗中采集的數據包括：加載轉矩、功率、轉速、溫度、噪聲、振動、齒輪磨損、時間等。至少每半小時應采集一次的數據有輸入輸出轉速、輸入輸出轉矩、功率值、潤滑油溫、軸承溫度、室溫。從數顯儀上采數或打字機取數，轉速、轉矩、功率值每次至少采集5 組數據。同時記下采集數據的時間。噪聲、振動應每個負荷檔次、每個轉速檔次測定一次，并記錄噪聲、振動值與相應的負荷轉速與時間。齒輪的磨損、點蝕、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。試驗正常，無損傷，記錄時間間隔可較長，反之齒面已出現損傷，記錄時間間隔應較短。軸、軸承與機體等在試驗中的不正?，F象、損傷，潤滑油的種類、牌號等均應記錄。2計算轉矩（功率）、轉速的平均值 求每次采集數據的平均值見式（1）、式（2）：(1) (2)式中：T每次轉矩平均值，Nm；n 每次轉速平均值，r/min；k數據組數；Ti每組數據中的轉矩值，Nm；ni每組數據中的轉速值，r/min。 求每級載荷的平均值見式（3）、式（4）：(3)(4)式中：T0每級載荷的轉矩平均值，Nm；Ti每次采集轉矩的平均值，Nm；m每級載荷采集數據的次數；n0每級載荷的轉速平均值，r/mi

12、n；ni每次采集轉速的平均值，r/min。3減速器傳動效率 減速器總效率，見式（5）；(5)式中：減速器傳動總效率；T2一次采集的輸出轉矩的平均值，Nm；T1與T2同時采集的輸入轉矩的平均值，Nm；i減速器傳動比；聯(lián)減速器輸入、輸出軸頭聯(lián)軸器效率。 齒輪嚙合效率（包括潤滑攪油損失），見式（6）：(6)式中：嚙齒輪嚙合效率；減速器傳動總效率；軸承減速器各軸承總效率。 描繪效率曲線按500，750，1000，1500 r/min或額定轉速描繪25%，50%，75%，100%，110%額定負荷的效率曲線，取縱坐標為效率值，橫坐標為負荷值。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

13、，以相應的轉速為橫坐標，描繪試驗熱功率與轉速關系曲線圖。5負荷性能試驗、疲勞壽命試驗高速齒輪每齒應力循環(huán)數的計算計算應力循環(huán)次數可計入低于額定負荷下的應力循環(huán)數，但必須折算為相當額定負荷下的應力循環(huán)數，一般可按式（7）計算： (7)式中：Nd相當應力循環(huán)數，次；N額定負荷下的應力循環(huán)數，次；Ti低于額定負荷的負荷，Nm；Ni對應Ti的應力循環(huán)數，次；T額定負荷，Nm；N=60niaLNi=60naLin1額定負荷下高速齒輪的轉速，r/min；niTi對應的轉速，r/min；a小齒輪轉一轉每齒的嚙合次數；L額定負荷下試驗時間，h；LiTi對應的試驗時間，h。6溫升計算與溫度限額t = t t0(

14、8)式中：t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1疲勞壽命試驗或工業(yè)應用試驗合格指標在額定負荷下疲勞壽命試驗或工業(yè)應用3600h以的減速器，其合格的指標為：a) 齒輪與各機件無斷裂。b) 齒面無膠合、擦傷。c) 齒面摩擦磨損厚度，在齒根附近測量不超過齒輪模數值的4%。d) 齒面點蝕面積限額為：調質齒輪，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一對齒輪點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齒輪的齒點蝕面積占有效工作齒面積的百分率。允許出現初期點蝕，初期點蝕可不計入點蝕面積之。初期點蝕的特征是收斂性點蝕，點蝕點直徑小于1mm。e) 整機效率：對齒輪精度等級為GB/T 10095的6級和6級以上的減速器，0.980n；6級以下的為