HB 6179-1988 航空齿轮胶合承载能力试验方法.pdf

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1、HB 6179-88 . 目1988-04-10:发布1988-10-01 中华人民共和国航空工业部批准中华人民共和国航空工业部部标准HB 6179-88 航空齿轮合承载能力试验方法E 主题内容与适用范围本标准规定了在CL100齿轮试验机上测定试验齿轮副的胶合承载能力的试验方法。本标准适用于航空齿轮房用材料-油组合川的齿轮副的合承载能力的测定.结合航空工业部标准HB/ Z84. 4-84 (航空渐开线圆柱齿轮合承载能力计算和HB/ Z8 9.4-85 (航空锥齿轮放合承载能力计算，可分别计算出各种材科-洁组合的齿轮肢合温度。2 I 标准GB1922-80溶剂抽HB/ Z84.4 航空渐开线圆柱

2、齿轮胶合承载能力计算HB/ Z89. 4 航空锥齿轮展合承载能力计算HBO-91-88 航空渐开线圆柱齿轮传动提数奉本齿席精度3 方法提要将试法齿轮安装在CL100齿轮试验祝(图1)的试验齿轮箱中，加入试验润滑油，控制初始泊温，但是允许泊温在加载试验中自由上升。齿百裁荷逐级增加，每加一级裁荷恒速运转十五分钟。在每级我荷运转结束后，眉内破观察(简称自察业按6.2.2、6;2.3 注:衬科袖组合是指齿轮历用材科(包括所周热处理.化学热处理.表面处理和润滑油航空工业部1988-04-10发布1988-10-01实施I 及6.2.4条进行评定，同时记录和绘制(或照相)齿面出现的吱坏形貌，直到评定出齿窗

3、胶合失效的我荷级时停止试验。对于某些材科-池组合，当用上述自察言是判定胶合失效载荷级有疑难时，可采用光电比色分析法(见附录辅助判定。4 设备与器衬4. 1 齿轮试验机C L 1 0 0齿轮试验机是-台封闭功率式的试验机(见图1)。其封闭动力传递系统如图23厅示。如图3所示，外加的扭短M1是通过硅4、磁碍托盘5，加载籽2和右半和载离合器1施加到该封闭系统上。试验齿轮箱1(兑图2)内有-Jt形加热器2用以加热润滑油。在试段齿轮箱靠近小齿轮13的-倒箱壁;上，温度传感器14屑来指示试验齿轮箱中润滑泌的温度，试验机可按预先选定的温度控制加热恙。试验机由台满载转速约为1460转/分、功率为5，5千瓦的交

4、流电动机来驱动，从试验机左倒白电动机方向肴，电动机转向为顺时z -Q l 图1CL-IOO型齿轮试婪机1 ，试验机本体部分2 ，操作、控制和显示部分2 针ot专毅传感器9用来感受电动机的转数。齿轮的转向应符合图.(B厅示的方商.有关试验机的校机试验的说明，见附录DoI Z 3 4 5 6 14 13 12 11 z 1 .试验齿轮箱4.扭短测量器2 试验机封闭动力系统图2.虫在形加热器5.弹性轴7.驱动大齿轮(主动)8.驱动电机10 .驱动小齿轮()动)1 1 .加载离合器13 .试验小齿轮(主动1.(.温度传感器4.2 试验齿轮7 8 9 3.试验大齿轮(动6 .驱动齿轮箱9 .转毅传感器I

5、2.刚性勃试验时使用一对喻合参毅和尺寸符合附录A的试验齿轮，精度为5-JM HBO-91-88.两试验齿轮的材科、热处理化学热处理表面处理和最终齿窗磨纹形式与所设计齿轮-致，齿商量终磨纹可为皿AAG交叉磨纹，也可为湿AAG零度磨削磨纹.在做同一润滑油试验时，每对齿轮可以使用两次，用过-面后，3 翻过来再用另-面作为承载窗.但对仲裁试验，-对齿轮只能使用-面。1 2 3 M, 。.0-5. 图S加载示意图4 5 1 .加载离合暴4.结码2 .如我抨H3.珍码托盘刀口5硅码托盘z 从动n z I 主um.一-图4试验齿轮的转向(从试验机左侧陶电动机端看1 .小齿轮2 .大齿轮4 4. 3 加热设备

6、恒温箱，或加热油盆与电炉。4. 4 测试仪器秒表量只.0飞10 O.C水银温度计-支，洗耳球。4. 5 衬科溶剂泊符合GB1922-80 ( .目察距寓为25厘米左右.可周内眼直接观察出比新齿西光滑。特征:齿面加工1J纹逐渐平滑，粗糙度减小。在齿面的滑动方向出现细线。细线不;.齿顶延伸到齿板.特征:加工磨纹未消失、粗糙度基衣不变.擦伤和划痕滑动方向相同，呈线状或带状，有轻.中.重程度之分。特征:擦伤的沟槽;.齿顶延伸到齿板，粗糙度增大，擦伤处原始加工磨纹消失.!c合呈线带状，或合齿面胶合。特征:胶合处形貌模湖，胶合|粗糙度比原始加工磨纹粗商深得多，且横向、纵向儿子相齿百揭仿形式磨平所l 业TH

7、的-征式-特形-与仿-况损-情百-伤齿-损-百2-齿表-划痕擦伤等.图5原始齿面图6划痕6 , , 一一图7轻擦伤线、带图8擦伤带-、， , 图9擦伤营与放合带图10大百积胶合图11全齿百胶合与擦伤图12企齿商放合7 6. 2 失效载荷级判定6 2. 1 失效载荷级是指齿轮从正常磨损进入严重磨损的载荷级。根据小齿轮的齿窗上开始出现擦伤或放合线.擦伤带或胶合带.大百积或全齿面擦伤或胶合来决定。6. 2. 2 在给定的载荷级，例如9级，运转后齿商未出现如图7飞图9的领仿形式，增加一级我荷(即10级.再运转，小齿轮齿面上出现如图7飞囹9损伤情况，且小齿轮16个齿面上出现的擦伤带与成合帝的总宽度等于或

8、大于-个齿面宽，则该级(1 0级就ff为失效载荷级.如果小于-个齿百宠，可继续进行下一级1 1级载荷试验.6. 2. 3 进行下一级1 1级载荷试验后，擦伤或放合宽度增加，当总计超过-个齿百宽，或某一齿窗上出现图10飞图12所示的大面积或全齿百擦伤与J1lC合时，则把前一级即10级)作为失效载荷级.6. 2. . 如按6.2. 2条所述增加-级或荷，至11级，进行试验后，小齿轮齿面的捧仿和放合无明显增加，仍未达到失效级，则10级可以忽略，继续进行更高-缓.1 2级我荷试验，直至出现6.2.3 条所述现象为止.7 试验程序7. 1 清洗齿轮箱及试验齿轮7. 1. 1 用溶剂泊彻底冲洗试验齿轮箱两

9、次，清洗时溶剂泊要加至轴线以上，然后扇子慢慢地转动勃，以便排出球轴承中残留的润滑泊。清洗完毕，排放溶剂泊，拆下倒盖板，用于操空气将齿轮箱吹干。7. 1 2 取出一对新的试验齿轮，用肉眼检查是否有腐蚀.锈蚀或任何其它形式损伤，如有则不能使用.如元损伤，用溶剂泊清洗试验a 齿轮，并吠干.操作时必须戴手套.7.2 安装试验齿轮7.2.14守试验齿轮放入恒温箱，加热至6O.C左右;或把齿轮放在装有试验润清泊的油盆中，用电炉对润滑油加热至60.C左右.如熬过程中要不断搅动油盆中的润滑油.7. 2. 2把定距垫圈套造商试验齿轮轴，靠在试验齿轮箱内侧轴承的内圈端窗上，把内孔涂有试验润滑油的大、小齿轮按图2所

10、示装入试验齿轮箱中.在大.小齿轮的外端百左侧分别装上垫阁.轴承和锥形垫固和止动垫圃，把固定螺母上紧，锁死止动垫圈，最后装上试验齿轮箱外倒盏，7. 8 用试塾润滑油清洗试验齿轮箱、试验齿轮及其它箱中零件.7 . 8. 1 关紧试验齿轮箱上放泊阂，将试验周润滑油注入试验箱内，液西至轴心线处，泊量约为1.25升.7. 8. 2插上蛇形加熬暴插头，将试验润滑油加热至9OC左右，关闭加暴器，用手转动传动输和齿轮，达到以试验润滑油冲洗试验箱内tr零件fI!1目销，然后把羽滑油放出.连些滔不能作试验用泊.1. 8. 8将新的试验润滑油加入试验齿花箱内，法西至轴心线处。1. 8. 4装好试验齿轮箱顶羞.7.8

11、.5 守试验箱润滑油加熬到90土8.C.侄温十分钟.7. 4和载.松开左.右两半加载离合暴之间简较接螺栓，以便加载.在左半加载离合攀上插上防转销钉，在右半加载离合器上按表S规定加上第-级载荷，加载抒E要保持与水平面之间的夹角在:t15 之内，拧紧加载离合器上tr联接螺栓，取下和载梓及离合器防砖铺钉。记下扭短测量暴的刻度尺读蠢，罩上试验机防护罩。7. 5起动电动机，按A/S.8/90试验条件运转十五分钟，停g 机e立刻记录试验运转的最高泊湿，并检查扭短测量器的刻度尺读数有无变动J记录之。7. 6 按表2及图5、图12逐个目察小齿轮齿宙的损坏情况，同时绘制(或照相齿面损伤形貌。7. 7 齿轮按6

12、2. 2和6 2. 4条检查后若未达到失效载荷级，则进行下-级载荷试验(载荷级的加载重量见表3) J进行到齿百失效为止.表3载荷级载小齿轮上试验齿轮各载荷级结加载离合器上的的扭短的齿窗载荷束时完成的载荷荷荷(p ) 总功( N J (N.mJ ( N) ( M J ) 级 I 3.33 99.1 。69H1 2 13.7 407.0 3.49 H2 3 35.3 1044 10.64 H2+K 4 60.8 1800 231 H2+K+W1 5 94.1 2786 42.4 H2+K+W 1 +W 2 e 135.3 4007 7矿.2H2+K+W1至W37 183. 4 5435 107.8

13、 H2+K+W1至W48 239.3 7080 156.8 H2+K+W1至W59 302.0 8949 2187 H2+K+W1至W610 372.6 11029 295.2 H2+K+W1至W711 450.1 13343 387.6 H2+K+W1至W812 534.5 15826 497.3 H2+K+W1至W9注:表中:H1一轻加载抒重量jH2一重加载籽重量;K-怯盘岳盘重量;W1、W9一硅码重量。10 1. 8 如果试验俊到第12级载荷后，齿面仍未发生被抓则试验不再进行，在试验报告中注明失去t载荷级超过12级.1. 9 试验结束后，在拆卸试验齿轮亩，必须先卸载，否则会损坏试验机.8

14、 试验精度接下述规定判断试验结果的可靠性(95%置信度8. 1重复性同一操作者在同-台试验机上，重复测定两个结果之差，应不大于一个载荷级，且应以小值作为该材料一泌的试验结果。8.2再现佳两试验台对同一批生产的试验齿轮，用同一批试验润滑油得出的商试验结呆之差不应大于两个载荷级-9 试验报告9. 1试验记录表见附录B9. 2 试验报告中应有下述内容a.试验方法HB6119-88 b .运转条件A/8.8/90 巳.试验齿轮号及工作面(正面反面d.试验润滑油牌号e .试验机型号及编号f.试验结果:X X级失效g.操作者，审核者h. 日期1.试挂单位3.试验齿轮副的材料、热处理、表面处理及机械加工等原

15、始11 检验单-k.一润滑油物理、化学性能的化验单.14 附录AA型试验齿轮的参数表(补充件表AI注:表中符号见图A1 1) n I为小齿轮转运。2) P:是按本标准表S中的齿百载荷。、.13 大齿轮e 矿小齿轮 图AlA型试验齿轮副齿!Jl符号图14 附录BC L 100齿轮试验机胶合试验记录及报告补充件)C L 100齿轮试验机胶合试验试验号试验方法:HB6119-88 润滑油牌号:试验条件:A/8 , 3/9 0 试验机编号:试验齿轮齿面状态正面/反面)试验齿轮齿商磨纹形式表卫I、齿轮编号项目 齿面粗糙度Ra(m)齿百号更度过Rc非t材科热处理其他观测齿面变色齿面腐蚀齿亩土的沉积物小齿轮

16、大齿轮4 1S -试验记录:日期:室温:记录者:载扭短泊温1 5分齿百损荷(N.m) ( C ) 钟运转自察齿茵损伤(磨光、划级阵阵了际同了转数1 1F( 9#) 2#( 1 0#) 3#( 11#) i H( 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 1 12 十注:仅用目察法来判定齿轮胶合失效级时，可不填此栏。操ffr者:审核者:伤情况特定1) 痕、擦伤、胶合记录(措绘或照片元素浓度12if) 5#( 1 3#) 6#( 14#) 7#( 15#) 8#( 1 6if) ppm -，-士十一16 载荷级H胃向间内同TI4 I 5 I 6 7 s 1。11 12 忖-r 齿面发生擦伤.胶

17、合。fl+ 11 v 1、失效我荷级-，四、山响。hM叫掌mT契骨架OZS.Im.2Ig 4 103 219 295 3部4!1T MJ 齿轮副m传递的总功因B1润滑泊中特定元素浓度变化曲线试验结果:自察法失效载荷级:光电比色分析法测定的失效载存级:失效裁荷级:试验单位:17 试验报告尚需附下列附件:a 齿轮副材料.热处理.表面处理检验单，机械加工随件单b 润滑泊物理、化学性能的化验单.。各级试验泊梓周光电比色计测得油祥中特定元素的含量(浓度ppm)将分析报告1)注:仅用自察法来判定齿轮放合失效级时，不需附此附件.18 C 1 适用范围附录C光电比色分析言是(补充件)当用本标准(目察法判定胶合

18、失效载荷级有疑难时，可用此法辅助判定.C 2 试验方法概要将试验齿轮安装在CL 1 0 0齿轮试验机的试验齿轮箱中，加入试.润滑油，控制初始泊温逐级加载运转.每级加载垣速运转15 分钟，停车后，立即把移液管插进取梓孔盖浸入试验齿轮箱润滑油内，在应箱底约50毫米处，以-定的抽样速度抽取约20毫升泊样.放入试管内，标上我荷级，密封保存.试验结束后，对每级泊梓按6.6、C6.8条进行前处理，然后用光电比色计测定某种或儿种特定元素的浓度值，益作出该元素(或几种元素浓度与齿轮副所传递梅累积总功之间的关系曲线，曲线急剧倾斜上升的点表明齿商在该载荷下发生严重磨损或胶合，该载荷级即为失效载带级.Cs 设备与器

19、材a.齿轮试验机网本标准中4.1条b.试验齿轮同本标准中4.2条。.加热设备:马弗炉，加热油盆与电炉d .测试仪器:秒衰，。飞100C水银温度计，洗耳球，移液管，试管(1 0只，容量25毫升，开口端带有内居口J.试管架，瓷培祸及光电比色计.e.衬科2溶剂泊(符合GBI922-80(NY-190JJ.盐酸及蒸馆水.19 C -4 运转条件同本标准中第5章。5操作步骤C5.1 试验准备.运转和停机用本标准中7.1.7.5条C5.2 用移液管JJ.试验齿轮箱固定位置抽取试样20毫升，放入洁净的试管内，编号益标注试验我荷级，密封保存.-主取梓到按本标准中的7.7、7.8. 7.9条为止.C5.3 泊样

20、分析:摇动装有试验泊样的试管，使磨粒均匀分布在油样中，分别用瓷培塌称取泊祥10克左右(称准到小效点后第四位)J 在电炉上l爆灰化，然后将存有泊梓灰化残渣的瓷均增放入马弗炉中，在550、600.C下保温约5小时，使残余臻完全氧化.C5. -4 用盐酸(l+lIO毫升把瓷柑塌内残渣溶解兹在电炉上蒸发至1、2毫升后，定量地转移到25毫升容量瓶中，用蒸t富水稀释到刻度，摇匀后，用光电比色计测定该溶液中特定的分析元素掬浓度(ppm ) C5.5 试验结束后，在拆卸齿轮前，必须先卸载，否则会领坏试验机.e 失效载荷级按5.-4条测得的夺我荷级下分析泊手手中莱特定元素的浓度( ppm )值，可相对于试验齿轮

21、每载荷级终了所传递的总功侃本标准中表3J绘成曲线.该浓度变化曲线上急剧倾斜上升的V点表示从这点之后齿百土将发生严重磨损或胶合JV点后面的载荷级即为失效载荷级.7 试验精度同本标准中第7章。8报告同本标准中第8幸20 附录DC L 100齿轮试验机的校验补充件D 1 新试验机Q!z校验Dl .1 新出厂的CL 1 0 0齿轮试验机应有生产厂对该机的检验记录及合格证.检验记录见表D1. 1 Z A 左苗轴右前轴C / / 图Dl固DZ21 表D1检验记录序号检验内甘品噜要求卖测l 左前轴部位(见图D1) A端径向跳动。.015右前输部位(见图D1 ) z (1)左端径向跳动(1处)。.023(Z右

22、端径向跳动(2处o . 5 左前轴与右前轴不等高度(见图D1 ) 3 (1)以A点为零点(2) 1王点+0.05 问.(3) c点+O. (J 5 试验齿轮箱部分(几图D2 ) (1)短轴径向跳动。.0064 (2)长轴径周跳动o 000 (3)两轴平行度公差。.02 (4)大试验齿轮端面跳动5 试验齿轮摆放线6 过我保护装置及连锁装置7 加我和卸载过程中是否有阻滞现象无阻滞现象8 两齿轮试验箱无渗漏滑油现象无掺漏9 试验站箱起始泊温90土3.C10 电子计数器记录结果且主用标准中挡油(参考油j实际运转重复性二至1级1 1 试验检查再现性;2级(抽检)22 D1. 2 试验机安装后，按产品说明

23、书进行验收。D1.3 用两对Q，CL-003型标准试验齿轮1)及BCY-O2#参考泊.2J在该机上进行考机运转试验。失效级为10级，重复性主1级。D 2 齿轮试验机使用一年或进行40次试验后，需再进行Dl.8条的考机运鬓试验.D 3 对每批加工的试验齿轮，需抽验一对齿轮作熏黑齿腹承载部分的检查，以综合检查载荷是否沿齿宽均匀分布，为试验结论提供可靠的依据。D3.1 试验器材D3;1.1-对新的试验齿轮D3.1.2固定齿轮支座(见图D3 ，支应由支座块和手柄两部分组成。支座块的尺寸为10X30x51(mm)的矩形块，材料硬度应比齿宙咬度软，如黄钩。D3.1.3 一支腊魅D3 1 .4 -根木棒(

24、6飞巨，.8 ) D3.1.5 透明胶纸宽12mm ) D3.2 齿波承载区检查步骤D3.2.1 清洗两齿轮，使齿面完全无袖，用空气吹干或用干净绸布擦干。D3.2.2 沿大齿轮圆周均布的儿个齿面上，用点燃蜡烛产生的直在却把这几个齿的工作面熏上均匀而又薄的煤烟层。D3于2.3 把两齿轮安装到试验齿轮箱中去，注意不要把孩黑层碰坏，提装上轴承及创量。注:1)秦川机床厂为CL-100齿轮试验机生产的标准A型齿轮，专用于测定各种润滑油的承载级别的。2J中国石油化工科学研究院为CL-100齿轮试验机配制的标准参考捕。23 D3.Z.4在右半加载离合举上反向施加一较轻载荷，拧紧一个加载离合暴螺栓，使齿轮的非

25、工作商齿腹接触。D3.Z.5 转动小齿轮至某一检查位置，使某一熏昂的齿腹处于单齿喝合的位量，在小齿轮与齿轮箱壁之间安量固定齿轮支座(见图D4)，这样使固定了小齿轮。D3.Z.6 把加我籽安放到加载离合捧上，整把W1= 5 ZN的硅码加到侵码托盘上。D3.Z.7 缓慢地松开被拧紧的加载离合器螺栓，以对工作齿面逐渐加载。再把加我抒连同法码稍稍抬起，再缓慢地下降对齿面加载。D3.Z.8 移开加载杆，并反向施加-民载于加载离合器乌拧紧一加载离合器螺栓，移去固定齿轮支座。D3.Z.9 用木棒将透明胶纸贴到该蒸黑齿面上，然后揭下放纸，单立即将其贴到记录纸上，对良好的试验机，接触线应沿整个齿宽且平行于齿顶。D3.3 对其余熏黑齿泼，重复3Z 4条飞32 9条步骤.支哇! 主L图D3固定齿轮支座-。、。圳Z4 3 4 固定齿轮文座z , 、 I , , 、, 试验齿轮箱图D4检验齿腹承载部分的装置2.试验小齿轮1 试验大齿轮4 试验齿轮箱如呆检查中发现接触绕不乎行于齿顶(目察或不贯穿整个齿宠，3.固定齿轮支座则表明有偏我现象.需分别JJ.试验机和试验齿轮两个方面来检查.若由于齿轮误差引起的，则该批齿轮不符合试验要求，不能用它们来进行试验il定出这种材科一泊组合的胶合温度。附加说明:本标准由航空工业部301m提出。25 潘升材。本标准由南京航空学院负责起草。本标准主要起草人:关林丰、戴报东、王江.