NB/SH/T 0306-2013 润滑油承载能力的评定 FZG 目测法
规定了评定硬质钢齿轮用润滑油承载能力(齿轮胶合)的试验方法。
证据说明:本页内容依据起源标物库内该标准原文整理(标注「〔待核〕」处为 〔原文不清〕),个别数值与现行状态请以标准原页和产品证书为准。
适用范围
规定了评定硬质钢齿轮用润滑油承载能力(齿轮胶合)的试验方法。刮伤是磨粒磨损的一种形式,也是本标准规定的一种失效形式。 主要用于评价添加少量添加剂的润滑油(例如:工业齿轮油、变速箱油和液压油等)的承载能力。 不适用于评定高极压性能润滑油(例如:API GL-4 和 GL-5 规格的齿轮油)的承载能力。 1.2 采用国际单位制〔SI〕单位。 1.3 涉及某些有危险性的材料、操作和设备,但并未对与此有关的所有安全问题都提出建议;用户有责任建立适当的安全和防护措施,并确定相关规章限制的适用性。有关安全措施及注意事项见附录 A。 5.2 试验方法用于评价直齿轮和螺旋齿轮(平行轴)油的承载能力;试验结果对齿轮(直齿轮和斜齿轮)的评价能力限制了试验方法适用范围,与螺旋型准双曲面斜齿轮试验结果没有直接的相关性;在区别少量添加剂和没有添加剂的试验油方面也受到限制。满足 GL-4 或 GL-5 要求较高水平的添加剂,一般都超出该试验设备的最大测试能力,因此不能用该试验方法评定这些添加剂(或试验油)的承载能力。
方法原理
方法概要:使用 FZG 齿轮试验机评定润滑油的承载能力。试验机加载第 1 级后,以恒定转速(约 1450 r/min)运行(21700 转),然后逐级增加载荷直至达到失效级别(见表 1),第 4 级开始以后各级控制启动油温(90 ℃)。安装试验齿轮前和每级试验后均检查齿面状况,评估齿面累计胶合状况。 6.1.2 FZG 齿轮试验机采用闭环能量施加原理,即正力形试验原理,给试验齿轮施加规定的扭矩(载荷)。通过两个弹性轴把试验齿轮和驱动齿轮连接在一起。弹性轴 1 包含了一个加载离合器,通过在载向力臂上悬挂砝码的方式给试验系统施加规定扭矩。 表 1 标准 FZG 载荷级别(〔原文不清〕严重,数值〔待核〕): | 载荷级别 | 小齿轮上扭矩/(N·m) | 齿面载荷/N | 传递的功率/(kW·h) | 载荷级组合(〔原文不清〕〔待核〕) | |---|---|---|---|---| | 1 | 3.7 | 99 | 0.07 | 现有资料未提供(〔原文不清〕〔待核〕) | | 2 | 13.7 | 407 | 0.29 | 现有资料未提供(〔原文不清〕〔待核〕) | | 3 | 35.3 | 1044 | 2.96 | 现有资料未提供(〔原文不清〕〔待核〕) | | 4 | 60.8 | 1799 | 6.43 | 现有资料未提供(〔原文不清〕〔待核〕) | | 5 | 94.1 | 2786 | 11.8 | 现有资料未提供(〔原文不清〕〔待核〕) | | 6 | 135.5 | 4007 | 19.5 | 现有资料未提供(〔原文不清〕〔待核〕) | | 7 | 183.4 | 5435 | 29.9 | 现有资料未提供(〔原文不清〕〔待核〕) | | 8 | 239.3 | 7773 | 43.5 | 现有资料未提供(〔原文不清〕〔待核〕) | | 9 | 302.0 | 8949 | 60.8 | 现有资料未提供(〔原文不清〕〔待核〕) | | 10 | 372.6 | 11029 | 82.0 | 现有资料未提供(〔原文不清〕〔待核〕) | | 11 | 450.1 | 13342 | 107.0 | 现有资料未提供(〔原文不清〕〔待核〕) | | 12 | 534.5 | 15826 | 现有资料未提供 | 现有资料未提供(〔原文不清〕〔待核〕) | 注:上表数值来自 〔原文不清〕文本,存在明显噪声(如“3.7/35.3/60.8/94.1/135.5/183.4/239,3/302.0/372.6/450.1/534.5”“99/407/1044/1799/2786/4007/5435/7773/8949/11029/13342/15826”等),使用前须与原文核对。载荷级组合列原文 〔原文不清〕为“H+K+…”“K+W+…”等符号,无法可靠还原,标为〔待核〕。
主要仪器
FZG 齿轮试验装置 6.1.1 试验设备更完整、详细的描述和操作说明见生产商/供应商提供的说明书。 6.1.2 FZG 齿轮试验机采用闭环能量施加原理,即正力形试验原理,给试验齿轮施加规定的扭矩(载荷)。图 1 和图 2 给出了 FZG 试验机的示意图。通过两个弹性轴把试验齿轮和驱动齿轮连接在一起。弹性轴 1 包含了一个加载离合器,通过在载向力臂上悬挂砝码的方式给试验系统施加规定扭矩。 6.1.3 试验齿轮箱安装了加热器和冷却管路,控制试验油温。试验齿轮箱一端安装了热电偶,控制加热和冷却系统,以便获得方法规定的条件。 6.1.4 FZG 试验机由电动机驱动,转速为 1440 r/min 时功率不小于 5.5 kW(7.4 HP)。(〔原文不清〕原文为“1440r/mim”“5.SkW”,〔待核〕) 6.2 计时器原理:使用合适的计时器来断电动机电源。(〔原文不清〕原文“使用合适的……断电动机电源”,具体表述〔待核〕) 6.3 加热板:使用加热板或适当的加热工具将齿轮加热到 60 ℃~80 ℃,便于把齿轮安装到轴上。(〔原文不清〕原文“607:~801”,〔待核〕) 图 1、图 2 为 FZG 试验机示意图/结构示意图(含电动机、小齿轮、大齿轮、耦合器、弹性轴 1、驱动齿轮箱、加载力臂/加载杆和砝码等标注)。
试剂与标准物质
清洗溶剂:清洗试验机使用溶剂油或其它合适的清洗溶剂。 注 1:清洗溶剂属于易燃物品,挥发的气体有害。应远离热源、火花和明火(见附录 A)。 注 2:溶剂油满足 SH 0004 要求。 本标准在 7.1 条增加了“其他合适的清洗溶剂”(相对 ASTM D5182-97(2008)的技术差异)。 7.2 试验齿轮:使用 FZG“A”型齿轮或国产 QCL-003 型齿轮,技术参数见表 2,齿轮副轮廓示意图见图 3。每副齿轮可使用两次,但应清洗干净,避免上次试验油对下次试验产生影响。 本标准在 7.2 条增加了“QCL-003 型齿轮”。 表 2 “A”型齿轮和 QCL-003 型齿轮技术参数(〔原文不清〕数值〔待核〕): | 参数名称 | 数值 | |---|---| | 中心距/mm | 91.5 | | 有效齿宽/mm | 20.0 | | 节圆直径 小齿轮/mm | 73.2(〔原文不清〕〔待核〕) | | 节圆直径 大齿轮/mm | 109.8(〔原文不清〕〔待核〕) | | 外圆直径 小齿轮/mm | 88.7(〔原文不清〕〔待核〕) | | 外圆直径 大齿轮/mm | 112.5(〔原文不清〕〔待核〕) | | 模数/mm | 4.5 | | 齿数 小齿轮 | 16 | | 齿数 大齿轮 | 24 | | 齿面修正系数 小齿轮 | 0.8635 | | 齿面修正系数 大齿轮 | -0.5103 | | 标准压力角/(°) | 20 | | 啮合角/(°) | 22.5 | | 洛氏硬度 | 60~62 | | 齿面粗糙度/μm | 0.3~0.7 | 注:表 2 中“节圆直径/外圆直径”与“小齿轮/大齿轮”的对应关系在 〔原文不清〕中错位,标为〔待核〕。
关键条件
试验转速:恒定转速约 1450 r/min(11.2 条:启动电动机 1450 r/min);每级运转 15 min(21700 转)后关闭电动机。 启动油温:第 1~3 级按原文规定(〔原文不清〕未清晰给出,〔待核〕);从第 4 级开始,包括以后各级载荷,启动时的试验油温控制在 90 ℃~93 ℃之间(〔原文不清〕原文“904~93°”,〔待核〕)。 试验油量:1.25 L。 加载:按表 1 逐级增加载荷;第 1 级试验前应先安装第 12 级载荷,保持 2 min~3 min(不运转)(见前言与 SH/T 0306—1992 差异说明)。 齿轮加热:60 ℃~80 ℃(安装用)。 齿轮箱清洗温度:使用清洗溶剂清洗前,齿轮箱温度应降到 60 ℃以下。
计算与结果
定性判定:按 11.4.1 目测齿面损坏类型(抛光、划痕、刮伤、胶合),按表 3 描述记录。 失效判定:11.4.2 如果 16 个齿面所有总粘着磨损(胶合)或刮伤宽度大于或等于一个齿面宽度(20 mm),试验失效,该级别为失效级别。 结果表示:报告失效级别;若运行 12 级后未达到失效标准,则报告 12 级未失效。 计算公式:现有资料未提供。
质量控制
精密度:按下述规定判断试验结果的可靠性(95% 的置信水平)。 13.1.1 重复性 r:在同一实验室,同一操作者使用同一仪器,按照相同方法,对同一试样连续测定的两个试验结果之差不能超过 2 级载荷。r=2。 13.1.2 再现性 R:在不同实验室,不同操作者使用不同仪器,按照相同方法,对同一试样测定的两个单一、独立结果之差不能超过 2 级载荷。R=2。 13.2 偏差:由于没有公认的能确定试验偏差的参考油,故未定义偏差。
引用文件
GB/T 17754 摩擦学术语 SH 0004 橡胶工业用溶剂油 注:凡是注日期的引用文件,其随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本标准;凡是不注日期的引用文件,其最新版本适用于本标准。 参考标准(采用关系):ASTM D5182-97(2008);IP 334/80(历史参照)。
公开关联商品
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核验说明
〔待核〕和〔原文不清〕标明仍需核对标准原文的具体位置,并不表示已经核实。请勿将这些数值或步骤直接用于作业依据。