NB/SH/T 0517-2014 车辆齿轮油防锈性能的评定 L-33-1法
本标准规定了采用准双曲面齿轮驱动桥在有水存在和加温条件下，测定车辆齿轮油的抗锈蚀性能的试验方法。
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
本标准规定了采用准双曲面齿轮驱动桥在有水存在和加温条件下，测定车辆齿轮油的抗锈蚀性能的试验方法。本试验标准通常称为 L-33-1 试验。 本标准适用于测定车辆齿轮油的抗锈蚀性。 注：本标准中的单位数值采用［SI］国际单位制，无标注单位数值采用英制单位。 不适用：现有资料未提供。
方法原理
本标准使用 DANA 公司生产的型号为 30，零件号 No.27770-1X，速比为 4:10，装有非涂层的从动齿轮和主动齿轮双曲线差速器的驱动桥，未装驱动桥轴套。 4.2 试验单元的准备：每次试验前，完全拆解并清洗新的驱动桥总成，去掉驱动桥堵块，对所有的评分件（不包括轴承和齿轮轴承外环内表面）进行喷砂除锈。喷砂之前，从评分件上拆下所有的轴承，使用试验油涂在所有驱动桥内的零件和评分件表面上。按照试验要求组装试验单元，安装单元总成在试验台上，插上温度传感器和连接传动轴，把风扇和加热灯放置在靠近试验单元要求的位置上。 4.3 运转期：向驱动桥中加入 1.2 L 的试验油，在不加负荷的条件下，用电机驱动驱动桥（此试验没有使用驱动桥连接轴），主动齿轮转速为 2500 r/min。然后往驱动桥里加入 30 mL 的蒸馏水（其它孔均已密封），安装压力释放系统，设置压力释放压力约为 7 kPa。当试样温度升到 82.2 ℃时，关闭压力释放系统，压力释放系统停止工作。驱动桥在此温度下连续运转 4 h。 4.4 贮存期：运转期结束后，停止电机。从试验台上拆下驱动桥，放入贮存箱内。在温度为 52 ℃的条件下，恒温 162 h。 4.5 检查：贮存期试验结束后，试验已经完成。放出驱动桥里的试验油，拆解驱动桥总成，对锈蚀、污迹和其它沉积物进行评分。 5 方法应用：此试验模拟一种苛刻的用油情况，即驱动桥里存在由冷凝的水蒸汽形成的可导致腐蚀的湿气。这可能使驱动桥里的润滑油体积增大或减小，并通过驱动桥的通气孔呼吸带有湿气的空气。此试验可以筛选防腐蚀性能的润滑油。
主要仪器
试验室环境条件 6.1.1 试验操作间：试验环境应符合优秀实验室要求的没有灰尘和其他污染物的条件。 6.1.2 零件清洗和喷砂间：使用溶剂的地方要提供足够的通风。 6.1.3 装配间：建议装配间环境的空气应过滤，保持恒定的温度和较低的湿度，防止试验件上落上灰尘和生锈。否则应满足 6.1.1 项要求。 6.1.4 评分间：评分环境按照《CRC Manual 21》的条件要求对所有评分件进行评分。 6.2 试验台、试验单元 6.2.1 试验单元安装：安装差速器壳体总成在试验台上（齿轮版本 99.1 或者 Vol I），使后盖板安装接触面呈垂直位置，安装差速器壳体总成的高度保证在其底部能安装温度传感器。试验台的设计尺寸如图 D.1~图 D.4 所示。 6.2.2 驱动系统：没有对驱动系统设计作明确的规定；但是以下设备已经证明适合用于驱动驱动小齿轮转速保持在规定的 2500 r/min±50 r/min。 6.2.2.1 电机功率 1.1 kW，封闭式，转速 3600 r/min，轴径 2.22 cm。 6.2.2.2 可移动的电机底座（Dyn-Adjust），零件号 No.20-C。 6.2.2.3 （Dodge）锥度锁紧皮带轮，零件号 No.40L100（被驱动轮），零件号 No.28L100（驱动轮）。 6.2.2.4 （Dodge）正时皮带，零件号 No.480L100。 6.2.2.5 其他的零部件，如连接轴、耦合件和轴承块对连接上述试验件也是必需的，需要实验室准备。 6.2.3 蒸汽压力控制系统：运转期加热阶段驱动桥内的蒸汽压力通过连接到驱动桥后盖的水柱压力释放系统来控制，控制压力大约为 6.9 kPa±0.7 kPa。水柱压力释放系统通过一个尺寸合适的 NPT 不锈钢弯头和一个不锈钢全流阀连接驱动桥。此系统还包含油罐和回流管，在试验油起泡沫的情况下能够使试验油流回试验单元。油罐和回流管防止水柱里的水倒流回试验单元。图 D.1 所建立的系统认为是可接受的。 6.2.4 驱动桥后盖垫片：每次试验使用一个新的聚四氟乙烯垫片代替原工厂提供的垫片。 6.2.5 驱动桥半轴管开孔密封：由于试验差速器无差速器半轴或者后桥管，要求密封驱动桥开孔。按图 D.2 所示的尺寸加工一对开孔密封件。在试验起动并往驱动桥里加入试验油之前，应先安装驱动桥开孔密封件。 6.2.6 温度控制系统：运转期阶段，使用电阻传感器（RTD）或热电偶（J 或 K 型）测量试验油温度。温度控制器接通两个 250 W 的灯泡和/或冷却电扇。控制试验油温度在 82.2 ℃±0.6 ℃。家庭使用的叶片直径为 31 cm 的风扇也可用于冷却。图 D.3 所示加热灯和冷却风扇的位置。图 D.4 所示热电偶在驱动桥上的安装位置。 6.2.7 恒温箱和温度控制系统：贮存期阶段，用双层铝箱子或者不锈钢箱子罩住驱动桥总成。使用电阻传感器（RTD）或热电偶（J 或 K 型）连接温度控制器，调节四片加热带的加热输入，四片加热带的总加热功率为 500 W。一个转速 1550 r/min 的小型电动机带动一个转速为 1700 r/min±100 r/min 叶片轮，使空气在箱子内循环。控制试验油温度在 52 ℃±0.6 ℃。图 D.5 所示叶片轮尺寸，图 D.6 所示保温箱电路图。 6.2.8 喷砂：使用美制 80 号的氧化铝粗砂对差速器壳体、环形齿轮、主动齿轮、半轴齿轮、行星齿轮、四个止推垫片和驱动桥后盖板进行喷砂处理，目的是清除以前形成的锈蚀，并得到一致的表面。不能对轴承、轴承外环内表面和差速器销子进行喷砂处理。 6.2.9 本条目规定喷砂设备和材料 6.2.9.1 喷砂箱：固安捷（Grainger Econo-Line）公司生产的 36 in.×24 in. 喷砂机，型号 No.3Z850。或性能相当的产品。 1）喷砂机仅用于 L-33-1 试验件的喷砂。 2）测量进入喷箱之前的喷砂枪调节阀处空气压力，设置调节阀使进入喷砂箱的压缩空气压力维持在 552 kPa±14 kPa。 6.2.9.2 灰尘收集器：Grainger Econo-Line 的收集能力为 28.32 m³/min［1000 f/min］。零件号 No.3JR93。或性能相当的产品。 6.2.9.3 喷砂枪的设置 （1）固安捷（Grainger Econo-Line）喷砂枪总成流量为 0.337 m³/min［12 #/min］，零件号 No.3JT01。 （2）固安捷（Grainger Econo-Line）喷砂枪喷口内径为 1/4 in.。 （3）对 L-33-1 试验件进行 15 次喷砂以后更换型号 No.3JT0813 的零件。 （4）固安捷（Grainger Econo-Line）空气喷气流量为 0.337 m³/min［12 f/min］，零件号为 No.3JT04。 6.2.9.4 喷砂材料：美制 80 号的氧化铝粗砂。进行 L-33-1 试验件 15 次喷砂以后更换喷砂材料。 附录 D（规范性附录）系统示意图：图 D.1 压力控制系统；图 D.2 驱动桥密封；图 D.3 加热灯和风扇的布置；图 D.4 热电偶安装位置；图 D.5 叶片轮；图 D.6 控制温度贮存箱；图 D.7 差速器壳体；图 D.8 驱动桥后盖；图 D.9 环形齿轮和驱动齿轮；图 D.10 驱动齿轮滚动轴承；图 D.11 差速器滚动轴承；图 D.12 钻螺纹孔的定位装置；图 D.13 钻螺纹孔的柱塞套；图 D.14 驱动桥后盖评分样板；图 D.15 同半轴齿轮接触处（位置 2）评分模块。
试剂与标准物质
特殊试验水：飞世尔科技（Fisher Scientific）去离子的超过滤水，货号 No.W2-4 或者 W2-20。或者满足 GB/T 6682—2008 中三级水的要求。 7.2 溶剂油 7.2.1 溶剂油要求满足 ASTM D235 2型C级规格，芳烃含量在 0%~2%，闪点不低于 61 ℃，赛波特色号不小于 +25/铂-钴色号不大于 25。或者满足 GB 1922—2006 中 4 号溶剂油的要求。 警告：溶剂油会产生燃烧和挥发的危害。 7.3 防锈油：美孚防锈油 Mobil Arma 245 或性能相当的防锈油。警告：属于易燃混合物，如果吞咽，会受到伤害或者死亡。 7.4 安装用润滑油：安装试验件时使用试验油润滑。 8 试验油：每次试验需要 3.7 L 试验油。驱动桥容量为 1.2 L，多余的油用于安装时涂抹试验件。 喷砂材料：美制 80 号的氧化铝粗砂。进行 L-33-1 试验件 15 次喷砂以后更换喷砂材料（见 6.2.9.4）。
关键条件
主动齿轮转速：2500 r/min±25 r/min（见 11.1.3、11.1.6、D.2.3.4） 运转期试验油温度：82.2 ℃±0.6 ℃（见 4.3、6.2.6）；11.1.2 条为 83 ℃±0.6 ℃（〔待核〕（〔原文不清〕），原文 4.3 与 11.1.2 温度数值不一致） 运转期时间：4.0 h±0.1 h（见 11.1.6） 贮存期试验油温度：52 ℃±0.6 ℃（见 4.4、6.2.7、11.2.2） 贮存期时间：162 h±0.2 h（见 11.3.2） 压力释放系统控制压力：约 6.9 kPa±0.7 kPa（见 6.2.3） 喷砂压缩空气压力：552 kPa±14 kPa（见 6.2.9.1） 试验油加入量：1.20 L±0.03 L（见 9.2.2.3）；4.3 条为 1.2 L 蒸馏水加入量：30 mL（见 4.3）；11.1.5 条为 29.6 mL±0.6 mL（〔待核〕（〔原文不清〕），原文 4.3 与 11.1.5 加水量不一致） 主动齿轮螺母拧紧扭矩：217 N·m~271 N·m（见 9.2.2.1） 主动齿轮起动力矩：0.34 N·m~1.13 N·m（见 9.2.2.1） 轴承帽螺栓拧紧力矩：48 N·m~68 N·m（见 9.2.2.2） 驱动桥转动扭矩：0.8 N·m~1.5 N·m；起动扭矩：0.9 N·m~2.0 N·m（见 9.2.2.2） 后盖板螺栓拧紧扭矩：27 N·m~34 N·m（见 9.2.2.4） 温度传感器安装位置：顶部离差速器壳体底部的距离为 25.4 mm±6.4 mm（见 9.2.1.2） 冲洗压力：不能超过 207 kPa（见 9.2.1.4.1） 压缩空气/氮气吹干压力：不能超过 207 kPa（见 9.2.1.4.1） 喷砂后至冲洗、漂洗、吹干、涂抹试验油：2 h 内完成（见 9.2.1.7） 喷砂至起动电机时间间隔：不超过 8 h（见 11.1.4） 试验油升温至 83 ℃±0.6 ℃时间：最大不能超过 1 h（见 11.1.5.1） 运转期结束至放入贮存箱：30 min 内（见 11.2.1） 运转期结束油温降至 52 ℃±0.6 ℃时间：不能超过 1.5 h（见 11.2.2） 试验结束后拆解驱动桥：1 h 内（见 11.4.1） 拆解后清洗和涂抹防锈油：1 h 内（见 11.4.4） 评分期限：试验结束后 14 天内（见 12.1） 操作参数偏差限值：温度磨合阶段 5%，试验阶段 4%（见表 D.1） 停机次数限值：加热阶段无限制；运转阶段最多不超过两次，总和不超过 15 min；贮存阶段最多不超过 3 次，总和不超过 30 min（见 D.2.2）
计算与结果
结果评定 12.1 在试验结束后的 14 天内，按照《CRC Manual 21》手册的要求对试验件进行评分。依照《CRC Manual 21》手册和附录 D.4 对试验件进行评分。附录 D.4 所述的评分程序代替《CRC Manual 21》手册里相关的程序是可行的。评分件上的沉积物将会属于下列两种情况之一：（1）生锈或腐蚀（2）污迹和油泥或者其他污物。 12.2 锈蚀评分将是下列整数中的一个：10，9，8，5 或者 0，使用表 1 中的定义： 表 1 锈蚀评分表 | 锈蚀级别 | 数值 | 定义 | |---|---|---| | 无锈 | 10 | 直径小于 1 mm 的锈点不超过 6 个点 | | 痕迹 | 9 | 7 个或者超过 7 个锈点，每个锈点的直径不超过 1 mm，或者 1 个或者多个锈点的直径大于或者相当于 1 mm，但所有锈蚀面积不超过检测面的 1% | | 轻度 | 8 | 锈蚀面不超过检测面的 5% | | 中度 | 5 | 锈蚀面超过检测面的 5% | | 重度 | 0 | 原文表 1 中“重度”行定义与“中度”行定义文字相同（〔待核〕（〔原文不清〕）） | 12.3 参照表 1 所描述的定义对表 2 中的检测面进行评分。 表 2 检测面序号和检测面 | 检测面序号 | 描述 | |---|---| | 1 | 同行星齿轮接触的差速器止推面 | | 2 | 同半轴齿轮接触的差速器止推面和内孔面 | | 3 | 同差速器接触的半轴齿轮止推面和外圆面 | | 4 | 驱动桥后盖内表面 | | 5 | 从动齿轮齿表面 | | 6 | 主动齿轮齿表面 | | 7 | 主动齿轮轴承滚柱表面 | | 8 | 主动齿轮轴承外环内表面 | | 9 | 差速器轴承滚柱表面 | | 10 | 差速器轴承外环内表面 | 12.4 在评分表格里记录评分数值，然后乘以附录 D.6 中相应的加权系数，得到的是最后锈蚀的优点评分。在评分表格的注释栏里记录其它沉积物的存在、位置和数量情况，例如污迹、油泥或者其它的东西。也要在评分表格的注释栏里注明非评分面上锈蚀情况。 12.5 由参加过专业培训的有经验人员进行评分视为有效评分。 12.6 试验有效性：如果要求操作的参数百分数偏差和停机次数在附录 D.2 规定和定义的限值内，那么试验操作认为是有效的。 12.7 苛刻度调整：非参考齿轮油试验结果进行苛刻度调整（SA）计算。使用参考附录 D.5 控制图表技术，确定评定锈蚀或者沉积物的试验室偏差。在相应的试验表格填入调整值。 D.2 试验有效性计算和限值 D.2.1 为了保证试验操作有效，试验停机次数和要求操作参数偏差不能超过规定的限值。 D.2.2 停机次数限值： D.2.2.1 试验加热阶段——试验油加热期间没有停机次数限制。 D.2.2.2 运转阶段——最多不能超过两次停机，并且停机发生的时间总和不能超过 15 min。 D.2.2.2.1 停机发生定义为试验中断直到重新进入试验操作条件的这段时间。 D.2.2.3 贮存阶段——最多不能超过 3 次停机，并且停机发生的时间总和不能超过 30 min。 D.2.2.4 不要计算停机发生时的偏差百分数。 D.2.3 试验操作参数偏差： D.2.3.1 驱动桥油温是此试验方法要求控制的参数。 D.2.3.2 使用公式（A.1）计算这些参数的百分数偏差： percent ous = 25×）×0……（A.1）（〔待核〕（〔原文不清〕），公式原文残缺） 式中： M.—试验数值第 i 次超出范围的参数值； R—试验参数规定的范围； T.—第 i 次超出试验参数范围的时间，h； D—运转阶段或贮存阶段试验时间，h。 D.2.3.3 要求的操作参数偏差百分数如表 D.1 所示： 表 D.1 要求操作参数偏差限值 | 参数 | 磨合阶段 | 试验阶段 | |---|---|---| | 温度 | 5% | 4% | D.2.3.4 如果整个试验阶段驱动轴的平均转速超出 2500 r/min±25 r/min，则认为此次试验无效。 D.6 L-33-1 锈蚀加权系数见表 D.2 表 D.2 L-33-1 锈蚀加权系数 | 序号 | 差速器评分位置 | 加权系数 | |---|---|---| | 1 | > 抽取方式：〔原文不清〕（Vision） ｜ 正文长度 19190 字符 ｜ 质量标记：OK > **核验提示**：本卡由原文自动整理，数字疑点已标「〔待核〕」，正式引用前请对照原页复核。
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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。