1范围
本标准规定了圆柱齿轮减速器加载试验和数据处理方法，同时也规定了对试验件、测试装置的要求。
本标准主要适用于渐开线齿形圆柱齿轮减速器科研样机（新产品开发样机）、产品质量认证、产品出厂验收时的加载试验。被试减速器的高速轴转速不超过1500r/min，齿轮圆周速度不超过20m/s。
2引用标准
下列标准所包含的条文，通过在本标准中引用而构成为本标准的条文。本标准出版时，所示版本均为有效。所有标准都会被修订，使用本标准的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性。
GB/T6404—1986 齿轮装置噪声声功率级测定方法
GB/T8543—1987 验收试验中齿轮装置机械振动的测定
GB/T10095—1988 渐开线圆柱齿轮精度
3试验件的要求
3.1试验件及其数量的一般规定
试验件为待出厂产品或样机，试验台数由试验项目的和要求决定，不应有其他限制。
3.2试验件的材质，加工精度
主要零件的材料、热处理、机械加工应合格并有检查记录。必要时在试验前核查生产检验记录或抽检其重要项目。
4测试装置的要求
4.1加载试验台
试验的驱动与加载方式及其不受限制。开式试验台见图1a），封闭功率流式试验台见图1b)。优先采用能耗较低的封闭功率流式。加载转矩和转速稳定，波动不应超过1％。运转中能进行加载和卸载。
4.2负载与转速测试仪器
仪器仪表类型不限，但其规格、量程、精度应与试验相适应。测试项目为加载转矩（功率）、转速，测试精度不超过读数的1％。优先采用转矩转速传感器与转矩转速测量仪，并应在被试验的减速器的输入、输出端各装有一台传感器，直接测定试件（仅附加联轴器）的输入输出转矩（功率）、转速，如图1a)与图1b)。
4.3安装调试
全部试验装置（不包括电控电源设备）应装在同一（或组合）平台上。要求各部件找水平、对中系统运转灵活。先进行静调零，然后进行动调零。调改仪器转矩显示值多位读数的前几位均应为零，末位数不大于4。
脱开联轴器8（见图1），可测定试件2的空载转矩。
5负载试验的温度、噪声、振动测试仪器要求
减速器油池和轴承温度测定可采用经计量部门鉴定合格的量程到150 C的温度计。
噪声仪和测试方法应符合GB/T6404的规定。
振动测试仪器和测试方法应符合GB/T8543的规定。
6减速器的加载试验
6.1试验项目、步骤、方法
6.1.1科研样机（新产品开发样机）试验
一般应按表1进行试验。
表1
|
分类 |
项目 |
说明 |
|
序号 |
名称 |
序号 |
内容 |
|
Ⅰ |
空载试验 |
1
2
3
4 |
在额定转速下，正、反两向运输不小于
1h。
要求：
各连接件、紧固件不松动；
各密封处接合处不漏油、不渗油；
运转平稳，无冲击；
润滑充分，检查轴承和油池温度 |
|
|
Ⅱ |
负荷性能试验 |
5
6
7
8
9
10 |
在空载试验合格后，进行热功率测试。
在额定转速下，逐级加载试验，每级载
荷试验达到油温平衡1h后再增加一级
(约20％额定负荷)，直到平衡温度达到
润滑油允许的最高温度为止。然后进
行机械功率（机械强度）试验，在额定转
速和转矩下高速齿轮每齿应力循环数
N≥3×106次。要求规定：
转矩（或功率）；
效率；
轴承与油池温度、温升；
噪声，振动；
齿面接触率，齿轮损坏情况 |
热功率（即在一定润滑冷却条件
下减速器油温不超过允许最高平
衡油温时的功率）试验的润滑冷
却措施，应符合其热功率表要求。
机械功率试验时可采取任意冷却
措施 |
|
Ⅲ |
超载试验 |
11 |
在额定转速下
120％额定负荷，运转1min；
150％额定负荷，运转1min；
180％额定负荷，运转0.5min；
检验齿轮及其他机件损坏情况 |
超载试验应在起动以后加载，卸
载以后制动 |
|
Ⅳ |
齿面接触疲劳寿命试验 |
12 |
在额定负荷下，高速齿轮的应力循环数：
调质齿轮、淬火轮为5×107次，氮化
齿轮为2×106次。
检验项目与5～11项同 |
测试齿面接触疲劳寿命 |
对于输出转矩T2＞10t·m的减速器验收，负荷试验的加载转矩（功率），允许用户与制造厂协商确定。
允许用工业应用试验代替疲劳寿命试验，但工业应用实际负荷必须达到额定负荷，并有准确的日记录，试验时间不小于3600h。
6.1.2产品质量认证试验
产品质量鉴定、认证试验按表1中序号Ⅰ～Ⅲ各项目进行试验。齿面接触疲劳寿命试验可免做。
6.1.3产品出厂、验收试验
一般应进行表1中序号Ⅰ～Ⅲ各项试验，但负荷性能试验与超载试验允许按实用负荷加载，且负荷试验运转时间允许以达到温度平衡为止，不需N≥3×106次。批量生产时允许抽样试验，抽样数不小于批量的10％。如抽样试验发现不合格产品，应在抽试10％，仍有不合格产品，应全数试验。
6.2测试数据与数据处理
6.2.1数据采集
试验中采集的数据包括：加载转矩、功率、转速、温度、噪声、振动、齿轮磨损、时间等。
至少每半小时应采集一次的数据有输入输出转速、输入输出转矩、功率值、润滑油温、轴承温度、室温。从数显仪上采数或打字机取数，转速、转矩、功率值每次至少采集5组数据。同时记下采集数据时间。
噪声、振动应每个负荷档次、每个转速档次测定一次，并记录噪声、振动值及相应的负荷转速与时间。
齿轮的磨损、点蚀、胶合、裂断及齿面接触率的变化，一般至少每日观察记录一次。试验正常，无损伤，记录时间间隔可较长，反之齿面已出现损伤，记录时间间隔应较短。轴、轴承与机体等在试验中的不正常现象、损伤，润滑油的种类、牌号等均应记录。
6.2.2计算转矩（功率）、转速的平均值
a)求每次采集数据的平均值见式（1）、式（2）：
式中：
——每次转矩平均值，N·m；
N——每次转速平均值，r/min；
K——数据组数；
Ti——每组数据中的转矩值，N·m；
ni——每组数据中的转速值，r/min；
b)求每级载荷的平均值见式（3）、式（4）：
式中：
——每级载荷的转矩平均值，N·m；
——每次采集转矩的平均值N·m；
M——每级载荷采集数据的次数；
——每级载荷的转速平均值，r/min；
——每次采集转速的平均值，r/min；
6.2.3减速器传动效率
a)减速器总效率，见式（5）：
试中：η——减速器传动总效率；
—一次采集的输出转矩的平均值，N·m；
——与 同时采集的输入转矩的平均值，N·m；
i——减速器传动比；
η联——减速器输入、输出轴头联轴器效率。
b)齿轮啮合效率（包括润滑搅油损失），见式（6）：
式中：η啮——齿轮啮合效率；
η——减速器传动总效率；
η轴承——减速器各轴承总效率
c)描绘效率曲线
按500，750，1000，1500r/min或额定转度描绘25％，50％，75％，100％，110％额定负荷的效率曲线，取纵坐标为效率值，横坐标为负荷值。
6.2.4减速器热功率曲线
以允许最高平衡温度下的热功率（kw）为纵坐标，以相应的转速为横坐标，描绘试验热功率与转速关系曲线图。
6.2.5负荷性能试验、疲劳寿命试验高速齿轮每齿应为循环数的计算
计算应力循环次数可计入低于额定负荷下的应力循环数，但必须折算为相当额定负荷下应力循环数，一般可按式（7）计算：
式中：Nd——相当应力循环数，次
N——额定负荷下的应力循环数，次
Ti——低于额定负荷的负荷，N·m
Ni——对应Ti的应力循环数，次
T——额定负荷，N·m
N=60nial
Ni=60niali
ni——额定负荷下高速齿轮的转速r/min
ni——Ti对应的转速r/min
a——小齿轮一转每齿的啮合次数；
L——额定负荷下试验时间，h；
Li——Ti对应的试验时间，h。
6.2.6温升计算与温度限额，见式（8）：
Δt=t-t0 （8）
式中：Δt——润滑油（或轴承）的温升，℃
t——润滑油（或轴承）的温度，℃
t0——试验室室温，℃
6.3试验合格指标
6.3.1疲劳寿命试验或工业应用试验合格指标：
在额定负荷下疲劳寿命试验或工业应用3600h以内的减速器，其合格的指标为：
a) 齿轮与各机件无断裂；
b) 齿面无胶合、擦伤；
c) 齿面摩擦、磨损厚度，在齿根附近测量不超过齿轮模数值的4％。
d) 齿面点蚀面积限额为：
调质齿轮，见式（9）：
VGes=V1Ges+V2Ges≤2% (9)
渗碳淬火与氮化齿轮，见式（10）、式（11）：
VGes=V1Ges+V2Ges≤1% (10)
VF2=4% (11)
式中：VGes——对齿轮点蚀面积总和占有效工作面积的百分率；
V1Ges、V2Ges——分别为小、大齿轮点蚀面积总和占各自有效工作齿面积总和的百分率；
VE2——齿轮的齿点蚀面积占有效工作齿面积的百分率。
允许出现初期点蚀，初期点蚀可不计入点蚀面积内。初期点蚀的特征是收敛性点蚀，点蚀点直径小于1mm。
e)整机效率η，对齿轮精度等级为GB/T10095的6级和6级以上的减速器，η≥0.980n，6级以下的为η≥0.975n，此处n为齿轮传动级数。
f)按热功率或工作功率加载，平衡油温不高于100℃或温升不高于80℃。
g) 噪声≤85dB(A)。
6.3.2产品质量鉴定、认证及出厂验收试验合格指标。
a)齿面硬度高于50HRC且经磨削加工的齿轮除允许齿面磨损厚≤0.1mm外，齿轮不得有任何损伤，调质滚齿齿轮允许齿面有个别小点蚀点，磨损厚≤0.1mm，初此以外，齿轮不得有其他损伤。
b)齿面接触率、齿侧间隙达到设计要求；
c)各机件完好、无损；
d)效率、油温、噪声指标与6.3.1所列相同。
