NB/SH/T 0518-2016 车辆齿轮油承载能力的评定 L-37法
本标准规定了在低速高扭矩的条件下，使用准双曲面齿轮驱动桥评定车辆齿轮油承载性能、抗磨损性能和极压性能的方法。
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
本标准规定了在低速高扭矩的条件下，使用准双曲面齿轮驱动桥评定车辆齿轮油承载性能、抗磨损性能和极压性能的方法。本试验方法通常称作 L-37 试验。 本标准适用于评定车辆齿轮油的承载、抗磨损和极压性能。 本标准还提供了用于运行 L-37 驱动桥加拿大低温试验程序。除附录 D.2 所列规定条目外，L-37 驱动桥加拿大低温试验程序与标准的 L-37 试验程序相同。附录 D.2 所列修改程序适用于 L-37 标准试验方法对应的章节。 注：本标准中的数值单位采用［SI］国际单位制，括号内的数值采用英制单位。 不适用范围：现有资料未提供。
方法原理
试验前检查并测量试验单元（驱动桥总成），记录并核对出厂规格。 4.2 安装驱动桥总成后，装入试验油。 4.3 齿轮磨合阶段：试验驱动桥在转速为 440 r/min，每台测功机施加 535 N·m 负荷的条件下运转 100 min，试验油温度保持在 147 ℃（原文 4.3 温度数值 〔原文不清〕显示为“147Y”，结合 10.1.1 应为 147.2 ℃±1.7 ℃，〔待核〕（〔原文不清〕））。 4.4 齿轮试验阶段：接下来根据后桥批号和类型规定的试验条件，运转试验 24 h（见 10.2）。 4.5 当齿轮试验阶段结束时，对环形齿轮、驱动齿轮等试验件进行评分。根据环形齿轮和驱动齿轮齿面损伤情况对试验油的性能进行评价。 5 方法应用：用来评定润滑油在低速高扭矩的条件下保护驱动桥避免发生磨粒磨损、粘着磨损、塑性变形和表面疲劳的性能。当润滑油缺乏这些性能时将会导致齿轮或/和轴承过早发生失效。
主要仪器
试验单元：德纳（DANA）公司生产的型号为 60，速比为 5.86:1，全新且完整的双曲线卡车驱动桥总成，该驱动桥不安装半轴。零件号见附录 D.2。 6.2 试验台架和试验单元： 6.2.1 驱动桥排气孔：整个试验过程中，合理安排排气，使驱动桥排气孔连通大气，防止水从排气孔进入驱动桥。 6.2.2 驱动桥后盖：后盖上有一个直径 89 mm 的观察孔，如附录 D 中图 D.1 所示。用于装试验油以及在齿轮磨合试验阶段结束后检查驱动桥齿轮。按 6.2.4.2 描述安装一支热电偶。 6.2.3 试验台架安装：按图 D.2 在刚性台架上安装完整的驱动桥。按主动齿轮和后轴中心线把整个驱动桥水平地安装在试验台上。 6.2.4 温度控制： 6.2.4.1 试验驱动桥壳体应能控制润滑油在规定的温度。温度控制系统应包含一支热电偶、温度记录系统和冷却措施。 6.2.4.2 热电偶：使用后盖温度传感器定位装置在后盖板上定位热电偶的位置，如附录中图 D.3 所示。a）安装热电偶使热电偶末端与后盖板的唇缘齐平。放置后盖板在一个平面上，将热电偶插入后盖板内直到热电偶的末端与平面齐平。b）在后盖上锁紧热电偶。 6.2.4.3 温度记录系统：能够记录整个试验期间的试验油温度。 6.2.4.4 驱动桥冷却： 6.2.4.4.1 使用三路喷嘴向驱动桥后盖和壳体喷冷却水，如附录中图 D.4 所示。由温度控制系统使用比例积分微分（PID）方法对冷却水阀进行控制。见附录 D.2.3.2.1 中对 L-37 加拿大版本驱动桥型号试验说明。喷嘴零件号：直的公头 NPT（No. 3/8CG-SS22），90°公头 NPT（No. 3/8GGA-SS22），直的母头 NPT（No. 3/8G-SS22），90°母头 NPT（No. 3/8GASS22）。 6.2.4.4.2 使用单个控制阀对冷却水进行控制。控制阀选用一个 12.7 mm（1/2 in）两通，具有 C 线性调整功能，气闭、研究型控制阀。使用单个 PID 回路对标准型号驱动桥和加拿大型号驱动桥的试验油温进行控制。不允许使用分开的 PID 回路对不同型号驱动桥进行控制。见附录 D.2.3.2.2。 6.2.4.4.3 应使用 9.5 mm（3/8 in）或 12.7 mm（1/2 in）的管线连接喷嘴。 6.2.4.4.4 提供给控制阀的水压不能小于 25 kPa。 6.2.4.4.5 使用一个如附录中图 D.5 所示驱动桥箱盖，用于储存冷却水和减少冷却水消耗。 6.2.4.4.6 使用定位销或者制动块作为定位装置，保证每次安装的驱动桥后盖与发动机和变速箱传动轴的中心线垂直。 6.2.5 动力源：由一台能够满足试验条件的 V 型 8 缸汽油发动机组成。 6.2.6 测功机和扭矩控制系统：使用两台有足够扭矩吸收能力的测功机，维持驱动桥扭矩和速度。需要一套合适的控制设备来维持试验状态。 6.2.7 测功机连接轴：用于连接测功机与驱动桥的连接轴应具有足够强度来承载产生的扭矩和保持动平衡。 6.2.8 驱动轴和万向节：一根用于连接手动变速箱和试验驱动桥带有万向节的驱动轴。驱动轴外径：10.1 cm±0.51 cm，壁厚：0.24 cm±0.013 cm。驱动轴和万向节应该具有足够强度来承载产生的扭矩和保持动平衡。 6.2.9 变速箱和离合器：通过离合器和手动变速箱来耦合发动机和试验驱动桥，离合器和变速箱能在试验条件下具有足够的扭矩承载能力来维持正常工作。 6.3 转速测量和控制系统：能够测量两个半轴转速，并维持试验条件。
试剂与标准物质
密封材料：Permatex 品牌 2 号不干密封胶，或者性能相当的密封胶。 7.2 溶剂油：要求符合 ASTM D235 中的 II 类 C 级溶剂油或符合 GB 1922—2006 中的 4 号溶剂油，且赛波特色号不小于 +25 或者铂-钴色号不大于 25。 警告：溶剂油会产生燃烧和挥发的危害。 试验油量：2.8 L±0.05 L（见 8.2.6）。 其他试剂纯度、配制方法：现有资料未提供。
关键条件
齿轮磨合阶段（10.1）： 试验油温度：147.2 ℃±1.7 ℃（L-37 加拿大版本试验条件见附录 D.2）。 转速：440 r/min±5 r/min。 扭矩：533 N·m±20 N·m（原文 10.1.2 出现“535N，m”与“533N．m”两处，〔待核〕（〔原文不清〕））。 时间：100 min±1 min。 至少每分钟记录一次转速、负荷和温度。 100 min 运转结束后，当负荷和速度已经开始下降时，设定驱动桥温度控制器的温度为 135.0 ℃。换入空挡，确认驱动桥已停止转动。记录结束时间和试验油温度。 齿轮试验阶段（10.2）： 试验油温度：135.0 ℃±1.7 ℃（L-37 加拿大版本试验条件见附录 D.2）。 转速：80 r/min±1 r/min。 扭矩：1415 N·m±47 N·m，保持此条件直到试验油温升至 79.4 ℃±1.7 ℃。 当试验油温度升至 79.4 ℃±1.7 ℃时，立即对每台测功机施加负荷升至 2359 N·m±47 N·m。 当使用批号为 VIL500/P4T813 的无涂层齿轮驱动桥进行试验时，要求降低 13% 接触应力（见附录 D.2.4）。 时间：24 h±0.2 h。 至少每分钟记录一次转速、负荷及温度。 24 h 运转结束后，平稳关闭油门，挂入空挡，记录结束时间和试验油温度。 试验版本（附录 D.2.2 表 D.1）： 标准/无涂层：齿轮磨合阶段油温 147.2 ℃±1.7 ℃，齿轮试验阶段油温 135.0 ℃±1.7 ℃。 标准/涂层：齿轮磨合阶段油温 147.2 ℃±1.7 ℃，齿轮试验阶段油温 135.0 ℃±1.7 ℃。 加拿大/无涂层：齿轮磨合阶段油温 104.4 ℃±1.7 ℃，齿轮试验阶段油温 93.3 ℃±1.7 ℃。 加拿大/涂层：齿轮磨合阶段油温 104.4 ℃±1.7 ℃，齿轮试验阶段油温 93.3 ℃±1.7 ℃。 所有版本都使用相同的测功机转速、负荷条件和试验步骤，如方法第 10 章所描述。 两种加拿大版本是典型用来评定黏度为 75W 的润滑油。
计算与结果
驱动齿轮轴承评分：参照《ASTM 损伤评分手册 21》检测轴承的磨损、表面疲劳腐蚀和沉积物。 12.2 齿轮评分： 12.2.1 参照《ASTM 损伤评分手册 21》和附录 D.5 检测环形齿轮和驱动齿轮的驱动边齿面的损伤情况：抛光、磨损、点蚀/剥落、螺脊、波纹、擦伤、变色、腐蚀和沉积物。使用《ASTM 齿轮损伤图片》对磨损、波纹和螺脊损伤情况进行评分。图片应是 ASTM 于 2010 年 11 月 9 日之后发布的。 12.2.2 按照附录中表 D.3 对每一种损伤级别进行评分。四种损伤类型（螺脊、波纹、擦伤、磨损）的每个损伤级别都对应一个从 0~10 之间的评分数值，如附录中表 D.3 所示。附录中表 D.3 还列出了点蚀和剥落损伤类型的损伤级别所对应的评分数值。 12.2.3 根据表 1 的要求用对数转换最初试验评分结果，得到相应的转换数值。12.3 条列出了应加到转换数值上的校正因子，加上校正因子的转换数值再用反对数转换后作为最终报告的试验结果。 表 1 转换分数： 螺脊：-ln（10.5-优点评分值） 波纹：-ln（10.5-优点评分值） 点蚀：-ln（10.5-优点评分值） 磨损：无 12.3 校正因子和非评分区域： 12.3.1 当使用齿轮批号为 CIL426/P4L415A 的无涂层试验驱动桥，对点蚀和剥落项进行评分时，评分数值不能为 9.3~9.9 之间的任何数值，评分区域不包括驱动小齿轮驱动面的磨损台阶区域，如附录 D.6 所示。 12.3.2 当使用齿轮批号为 V11303/P4L415A 的无涂层试验驱动桥，对点蚀和剥落项进行评分时，评分数值不能为 3.0~9.9 之间的任何数值，评分区域也不包括驱动小齿轮驱动面的磨损台阶区域，如附录 D.6 所示。 12.3.3 当使用齿轮批号为 VIL686/P4L626A 的涂层试验驱动桥，对于非参考油试验，给转换过的驱动齿轮螺脊试验结果加上校正因子 0.5186，给转换过的环形齿轮螺脊试验结果加上校正因子 0.9922。在试验报告的表格里记下这些试验结果。L-37 加拿大版本试验见附录 D.2.3。 12.3.3.1 当使用齿轮批号为 VIL686/P4L626A 的试验驱动桥，在驱动齿轮齿的大头根部和环形齿轮齿的顶部可能会存在一细条的抛光线。由于驱动齿轮和环形齿轮的加工位置和夹头的加工精度，抛光线长度和凸起程度会不同。这属于正常情况，与试验油无关。最终的试验报告评论栏里需注明批号为 VIL686/P4L626A 的试验驱动桥抛光线是由于齿轮加工过程中产生的。 12.3.4 当使用齿轮批号为 VIL528/P4T883A 的无涂层型试验后桥，对于非参考油试验，给转换过的驱动齿轮螺脊和波纹试验结果加上校正因子 0.3365。对每个驱动齿轮齿进行点蚀评分，报告第四个低的评分作为最终驱动齿轮点蚀评分结果。 12.3.4.1 附录 D.2.2 列出了 L-37 加拿大版本试验条件。 12.3.5 当使用齿轮批号为 V1L528/P4T883A 的涂层试验后桥，对于非参考油试验，给转换过的驱动齿轮螺脊试验结果加上校正因子 0.3365。对每个驱动齿轮齿进行点蚀评分，报告第二个低的评分作为最终驱动齿轮点蚀评分结果。 12.3.5.1 附录 D.2 列出了 L-37 加拿大版本试验条件。 12.4 由参加过专业培训的有经验人员进行评分视为有效评分。 12.5 试验有效性：如果关键的操作参数百分比偏差和停机次数在附录 D.4 规定的限值内，试验有效。 12.6 如果非参考油试验是在没有标定过的台架上进行，或者使用没有认可的硬件进行试验，或者两者情况都存在，在试验报告里注明此试验结果无法判定，因为试验没有按照试验方法规定的有效方式进行。 12.7 无论参考油或非参考油试验一旦出现驱动齿轮或者环形齿轮一个或一个以上的断齿情况，则试验结果可认为不可判定。在试验报告的评论栏里注明断齿情况。 12.8 仅对驱动小齿轮和从动环形齿轮驱动面的接触表面进行腐蚀评分。在评分表格的评分项里填写腐蚀评分结果。在评分表格的注释栏里记录驱动齿轮和环形齿轮的非接触区域的任何腐蚀情况。 附录 D.4.3.2 偏离百分数按式（D.1）计算：偏离百分数 = [（在 i 时超出范围的时间）/（试验阶段总试验时间）] × 100（原文公式 〔原文不清〕较大，〔待核〕（〔原文不清〕））。 附录 D.4.3.4 要求控制的运行参数的偏离百分数见附录中表 D.2：齿轮磨合阶段限值（驱动桥油温 5%、测功机转速 5%、测功机负荷 5%）；齿轮正式阶段限值（驱动桥油温 5%、测功机转速 5%、测功机负荷 5%）。 附录 D.4.3.5 如果试验过程中出现驱动桥油温达到 145.6 ℃，则认为试验无效。 附录 D.4.3.6 齿轮磨合试验过程中温度达到 145.6 ℃后，才开始计算驱动桥油温偏离百分数。
质量控制
精密度和偏差：按下述规定判断试验结果的可靠性（95% 置信水平）。 14.1 精密度：注：试验精密度是在操作有效的参考油试验结果的基础上建立的，这些试验结果受 TMC 监控。 14.1.1 中间精密度： 14.1.1.1 中间精密度条件：获得试验结果的条件是在相同的实验室、使用相同的试验方法和相同的试验油，可以改变下列条件，如操作者、测量设备、试验台架、试验发动机和时间。注：对于本试验方法使用中间精密度比“重复性”更为合适，因为重复性规定了更加严格的试验条件。 14.1.1.2 中间精密度限值 i.p.：在中间精密度条件下，使用正常和正确试验方法获得的两个试验结果之差，不应超过表 2 中规定的值。 14.1.2 再现性： 14.1.2.1 再现性条件：获得试验结果的条件是在不同的实验室，不同的操作者，使用不同的设备，使用相同批次驱动桥，相同的试验方法和相同的试验油。 14.1.2.2 再现性限值 R：在再现性条件下长时间运转、使用正常和正确试验方法获得的两个单一、独立的试验结果之差，不应超过表 2 中规定的值。 表 2 参考油试验精密度数据（涂层驱动桥）： 驱动小齿轮螺脊，优点评分值：i.p. 1.430，R 4.004 驱动小齿轮波纹，优点评分值：i.p. 0.476，R 1.333 驱动小齿轮点蚀/剥落，优点评分值：i.p. 0.579，R 1.621 驱动小齿轮磨损，优点评分值：i.p. 0.519，R 1.453 驱动小齿轮螺脊，优点评分值：i.p. 1.430，R 4.004 驱动小齿轮波纹，优点评分值：i.p. 0.479，R 1.341 驱动小齿轮点蚀/剥落，优点评分值：i.p. 0.587，R 1.644 驱动小齿轮磨损，优点评分值：i.p. 0.563，R 1.576 表 2 参考油试验精密度数据（续）（非涂层驱动桥）： 驱动小齿轮点蚀/剥落，优点评分值：i.p. 0.666，R 1.935 驱动小齿轮磨损，优点评分值：i.p. 0.557，R 1.602 驱动小齿轮点蚀/剥落，优点评分值：i.p. 0.84，R 2.372 驱动小齿轮磨损，优点评分值：i.p. 0.713，R 1.996 驱动小齿轮点蚀/剥落，优点评分值：i.p. 0.691，R 1.935 驱动小齿轮磨损，优点评分值：i.p. 0.572，R 1.602 驱动小齿轮点蚀/剥落，优点评分值：i.p. 0.847，R 2.372 驱动小齿轮磨损，优点评分值：i.p. 0.713，R 1.996 注 1：这些精密度数据是由 ... 和 155 的试验结果建立的〔原文不清〕）。 注 2：S.p. 为标准偏差，此值通过标准偏差乘以 2.8 得到。 14.2 偏差：现有资料未提供。
引用文件
GB 1922—2006 油漆及清洗用溶剂油 GB/T 17754—2012 摩擦学术语 ASTM D235 矿物型（石油）溶剂规范标准［Standard Specification for Mineral Spirits （Petroleum Spirits）（Hydrocarbon Dry Cleaning Solvent）］ ASTM 损伤评分手册 21（《ASTM Distress Rating Manual 21》） ASTM D6121-14 测定车辆齿轮油承载能力的标准试验方法（修改采用） SH/T 0518—1992 车辆齿轮油承载能力评定法（L-37法）（被代替） GB/T 1.1—2009 给出的规则起草
公开关联商品
按公开目录中的方法号关联；未标年份不代表已确认适用此版本，具体适用性须核对产品证书。
暂无关联货，欢迎咨询具体用品与供货。
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。