1引言
1.1适用范围
本标准适用于透平发电机组；透平压缩机、鼓风机；离心泵等所用的重要的透平齿轮装置。其结构为封闭平行定轴形式，包括斜齿或人字齿，单级或两级的渐开线圆柱齿轮传动。
类似于上述范围的高速齿轮装置也可参照本标准。
渐开线圆柱齿轮基本齿廓应符合GB1356-78《渐开线圆柱齿轮基准齿形》，也可采用买、卖双方共同协商同意的其它渐开线齿廓。相应的齿轮精度标准为JB179-83《渐开线圆柱齿轮精度》。齿轮承载能力的计算按GB3480-83《渐开线圆柱齿轮承载能力计算方法》，齿轮胶合强度计算按GB6413-86《渐开线圆柱齿轮胶合承载能力计算方法》。
本标准不适用于与其它设备成为一体的齿轮装置。
本标准包括有关的润滑系统、控制装置、仪器仪表及其它辅助设备的技术要求。
1.2特殊要求
当买方或卖方有特殊要求时，应以订货合同要求为准。
1.3术语及其定义
买方：齿轮传动装置的订购者。
卖方：齿轮传动装置的制造者。
齿轮额定功率：买方在订货合同中即齿轮装置的铭牌上规定的功率。
齿轮传动装置的额定输入转速：买方在订货合同中标明其驱动机所规定的额定转速。
齿轮传动装置的额定输出转速：买方在订货合同中标明其被驱动机所规定的额定转速。
最高连续转速：齿轮装置连续运行转速的上限值。对于变速机组至少要等于小齿轮额定转速的105%的转速。对于恒速机组则为小齿轮的额定转速。
脱扣转速：原动机的超速危急保安器动作转速（汽轮机的脱扣转速为最高连续转速的110%，燃汽轮机的脱扣转速至少为最高连续转速的105%）。
2技术要求
2.1总则
2.1.1齿轮传动装置设计和制造必须遵循的准则为：在规定的运行条件下，能正常运行三年。
2.1.2齿轮传动装置噪声级评定：当用声功率级评定时，按GB6404-86《齿轮装置噪声声功率级测定方法》进行。当用声压级评定时，按附录A进行。
2.1.3齿轮传动装置应在所连接机组的脱扣转速整定值以内安全运行。
2.1.4全部电气组件及设备应符合买方规定对现场安全的要求，并符合国家标准GB J58-83《爆炸和火灾危险场所电力装置设计规范》的规定。
2.1.5油箱和装有转动的润滑部件、轴承、轴封、高度光洁的零件、仪表及控制元件等到的壳体，在设计时应考虑尽量避免进入湿气、尘埃和其它杂质。
2.1.6齿轮装置不要求在现场进行减载降速跑合。
2.1.7买方应在合同中提供齿轮传动简图并标明转向。
2.2主机
2.2.1齿轮额定功率
齿轮额定功率应由买方在合同中规定。对于由原动机直接驱动的齿轮装置，齿轮额定功率通常为原动机的最大功率。对位于两个从动设备之间的齿轮装置，正常和非正常的运行方式都应考虑，其齿轮额定功率通常不低于下列两项中之较大者：
a.由齿轮带动的设备所要求的最大功率的100%。
b.根据被驱动设备之间正常的功率消耗来分摊驱动机的最大功率。
如果传动装置在小于最高连续转速成的某一转速下出现最大扭矩时，买方应将该扭矩及其对应的转速在合同中予以规定，并依此作为确定齿轮尺寸的依据。
对于透平发电机组的齿轮传动装置，要考虑当发电机发生短路时，瞬间扭矩剧增的影响。
如需估算齿轮承载能力时，可参照附录B和附录C。
2.2.2箱体
2.2.2.1齿轮箱体应为铸造或焊接结构。箱体应有足够的刚性，在最大载荷下能保持转子的对中性。
2.2.2.2箱体与底座结合面之间用两个定位销定位。这两个定位销要尽可能靠近小齿轮轴心线的下方。
2.2.2.3箱体结构应能防止在过渡过程和稳态运转时，因箱体内的温度梯度而产生有害变形。
2.2.2.4油管道应尽右能地设置在箱体内部，尽量减少外部接管。
2.2.2.5内部管道最好采用焊接结构和法兰连接。
2.2.2.6内部管道应有牢靠的支撑和防护设施。以防止因振动、运输或维修而造成损坏。内部管道和润滑油管道应认真清洗，除掉一切杂质。
2.2.2.7箱体的排油应畅通，尽可能减少油泡沫的生成。对于齿轮节圆线速度大于125m/s的装置应考虑下列特殊结构：
a.箱体内设置一个活装底板，避免高速溅油直接击入油池。
b．箱体底面至油箱润滑油平面之间的落差至少为610mm
c.排油口应顺着大齿轮回转方向。
d．排到油箱的回油管应与其它油系统的回油管分开。
e.设置一个尺寸与主排油口相同的辅助回油接口。
f齿轮与箱体之间有较大的侧向和周向间隙。
g.沿齿轮周向设置挡风板，以 阻止气流的搅动。
2.2.2.8齿轮箱一般应设有通气装置。通气装置通常装在箱体顶端。当箱体上无通气装置时，建议将通气装置装在靠近箱体的排油管道上。
2.2.2.9为了能直接观察齿轮副的啮合情况，在箱盖上设置可拆罩盖的观察孔，观察孔宽度至少应为齿宽的二分之一。
2.2.2.10除非买方要求在箱体内部涂刷特制的涂料外，箱体内部一般不应使用永久性涂层或油漆。
2.2.2.11箱体采用金属对金属的中分接合面，接合面可借助适当的密填充材料保持严密贴合，但不得使用垫料。
2.2.2.12箱体、支座和底板应有足够的刚性，能防止由于温度及允许的外载等所引起的有害变形
2.2.2.13在起吊上箱盖时，应不需拆动下箱体的主要给油管。
2.2.2.14为便于装拆，应设有顶起螺杆、起吊耳或吊环螺钉以及接合面对中定位销钉，必要时应设有导向杆。顶起螺钉处的接合面应有沉孔或凹槽，以防拧动螺钉引起的擦伤，而使接合面接触不良。
2.2.3箱体接头
2.2.3.1齿轮箱外部供油时，最好设置总的润滑油供油接头。
2.2.3.2设置单独的润滑油排放接头，最小的排油管尺寸取决于进入箱体的总油量。排油管尺寸按表1选定。
2.2.4齿轮零件
2.2.4.1根据用途，齿轮精度应符合JB179-83规定的4、5、6级的要求，推荐齿轮检验项目：
周节累积误差ΔFP；齿形误差Δff；周节Δfpt；轴向齿距偏差ΔFPX；法向侧隙jn。
表1排油管尺寸
|
输入油流量，L/min |
最小排油管尺寸，mm |
|
26
56
170
380
585
830
100 |
75
100
150
200
250
300
350 |
2.2.4.2为提高齿面抗胶合能力，轮齿可以镀铜或镀银等，但是否采用应由买卖双方商定。
2.2.4.3斜齿轮的设计，应考虑由于啮合轴向力所引起的力矩对齿轮零件的影响，避免对齿轮装置造成损害。
2.2.4.4每个大齿轮和小齿轮都应由两个轴承支承，除特殊情况外不得用悬臂结构。
2.2.4.5保证齿轮质量的措施
2.2.4.5.1啮合齿轮副的接触精度，应符合JB179-86规定。检验结果由卖方保存，需要时，可提供给买方。
2.2.4.5.2齿轮在滚齿、剃齿或磨齿机上进行精加工前，应使用机械或电子仪器测定其轴颈跳动。当节圆线速度小于或等于60m/s时，全跳动值不大于13μm，对更高的线速度时，则不应大于8μm。其记录由卖方保存备查。
2.2.4.5.3啮合人它齿轮副的轴向稳定性，应通过试验测定轴的轴向振动，轴向振动的不滤波的双振幅值不应大于50μm。如用千分表进行盘转检验时，其相对的轴向位移应不大于38μm。
2.2.4.6齿轮坯件
2.2.4.6.1小齿轮和轴一般应为整体锻件
2.2.4.6.2当节圆线速度大于150m/s时，大齿轮和轴应是整体锻件，等于或小于150m/s，可以整体锻造，也可以与轴分开锻造，分开锻造时，大齿轮孔与轴采用过盈套装置结构。
在大齿轮的各种制造方法中，未经买方同意，节圆线速度不得超过表2所列的值。
表2节圆线速度
|
制造方案 |
最大节圆线速度 |
|
热装锻造齿圈
锻造齿圈的焊接齿轮
整体锻造齿轮 |
60
125
150 |
2.2.5轴
轴应用整体锻造或热轧钢制成，并经热处理。整个轴应进行精确加工，并在测振表面上根据要求进行适当研磨。
2.2.6动力学特性
2.2.6.1临界转速
2.2.6.1.1本标准中所涉及的临界转速系指转子一轴承支承系统的横几共振频率高于运行转速的临界转速由计算确定，其余均应通过运转试验来确定。
2.2.6.1.2转动部件在起动和停机过程中，当通过临界转速时不应引起任何损坏。
2.2.6.1.3齿轮转子应作机横向临界转速分析，实际的工作转速值与对应的临界转速值之间应有一定的余量，具本数值由买卖双方商定。
2.2.6.1.4作齿轮转子的横向临界转速分析时，应考虑不列因素：
a.轴承油膜弹性和齿轮箱体支承结构的刚性。
b.联轴器实际总重量的一半作用在轴端上。
对转速较低的齿轮转子，当买卖双方一致同意时，可不作横向临界转速分析。
2.2.6.2平衡
所有的齿轮零件在转子最后组装后做多平面动平衡，联轴器带单键的转子应在原位上装半个键后进行平衡。在最高连续转速下，作用在任一轴颈上允许最大的不平衡力不得超过该轴颈静重负荷的10%，每个轴颈上的允许最大的剩余不平衡量应按下式计算：
式中：Ur——剩余不平衡量，g·mm；
G——轴颈静重载荷，N；
nm——最高连续转速，r/min。
对转速高、重量轻的齿轮转子，其剩余不平衡量可由买、卖双方商定。
2.2.6.3振动
装配好的齿轮装置作工厂试验时，在最高连续转速或买方规定的其他转速下运行。在靠近每个径向轴承的任一平面内测量振动的双振幅不得超过式（2）所规定 的值或50μm。取两值之较小者。
式中：A——包括振动和跳动的不滤波的双振幅，μm；
nm——最高连续转速，r/min。
式（2）中，第一项为振动值，第二项为跳动值。跳动包括机械跳动和电量跳动。跳动的计算值如小于6μm时，则取6μm。
对于驱动机处于脱扣转速下的振动值不应超过上术振动值与13μm之和。
当振动不能在轴上测量时，可在轴承箱上测量，其双振幅值由买、卖双方商定。
2.2.7轴承
2.2.7.1径向和推力轴承一般均应为动压滑动轴承。
2.2.7.2径向轴承为剖分式，设有防止转动的销子，并在轴向可靠地固定。轴承应能抑制液体动力的不稳定性，并具有足够的阴尼，将转子振动限制在规定的振幅值以下。
2.2.7.3选用的推力轴承，在两个方向都应具有止推能力。两侧都应配置连续的压力油润滑。套装工的推力盘应可靠地固定在轴上，以防微振磨损。采用整体式推力盘时，盘的厚度应留有一定裕量，以利于推力盘损伤后修整。推力盘两表面的粗糙度Ra不大于0.8μm，轴向跳动值小于13μm。
2.2.7.4推力轴承的选择，应考虑所有规定的工况，在规定的转速、润滑剂及润滑温度等条件下，其承受的负荷不应超过该轴承最大许用负荷的50%。由联轴器传递的轴向力应和内部推力进行叠加。如果一个推力轴承承受的推力来自二个或多个连接轴子或来自相互啮合转子，这些推力也应叠加。由挠性联轴器传递的最小外力按下述情况考虑：
a.齿轮传动装置与采用套筒轴承的单面驱动的电动机相联时，外力应等于电动机的最大磁场定心力。如最大磁场定心力没有规定，可采用齿轮额定功率乘以1.5N/kW的计算值。
b.对于与a项不同场合的齿式联轴器，其外力至少等于0.25T/d，其中T（N ·m）是联轴器在任何规定工况下的最大扭矩，d(m)为联轴器处的轴颈。
c.对于与a项不同场合的膜片式的联轴器，外力应根据联轴器制造厂允许的最大许用转角来计算。
2.2.8轴承箱和轴封
2.2.8.1轴承箱是作为整个齿轮箱体的一税分。应用足够的排油能力，以免润滑油或泡沫通过轴封向外泄漏。
2.2.8.2轴承箱的设计，要考虑有安装非接触式径向测振探头和轴向位移测量探头的结构。是否采用这些探头应在合同中规定。
2.2.8.3轴封应为迷宫型。密封齿应由不产生火花的金属材料制成。轴封的设计要防止漏油及杂质进入。
2.2.9润滑
2.2.9.1齿轮装置应采用压润滑，包括轮齿的喷嘴润滑。
2.2.9.2润滑系统应符合风机用润滑、密封和调节油系统的规定 。
2.2.9.3除非另有规定，通常采用的润滑油为20号或30号汽轮机油。
2.2.9.4齿轮装置的设计应考虑当进油温度为50℃时，热电厂油温度不高于78℃。
2.2.10材料
2.2.10.1齿轮装置构件的材料，一般应为符合订货数据表和本标准要求的国家标准材料。采用非标准的材料时，应写明其机械性能、化学成分和试验要求。
2.2.10.2为了保证使用，卖方应按有关标准时行试验和检验。这些试验和检验项目应在协议书中列出。必要时，买方可规定附加的试验和检验。
2.2.10.3转动部件的焊接应参照JB741-80《钢制焊接压力容器技术条件》中的第三章进行。
2.2.10.4转动部件的焊缝均应焊透。除了只能在一侧焊接外，所有的焊缝均应进行双面焊。
2.2.10.5不允许在齿轮表面进行补焊。
2.2.10.6无论铸造箱体或焊接结构箱体，均应在精加工前及补焊之后消除应力。
2.2.10.7主要转动零件的材料证明书在发货后至少保存五扯。证明包括下列资料：
a.试样和零件的化学及物理性能数据。
b.热得理及最终得到的硬度记录。
c.X射线或超声波检验记录。
d.对于表面淬硬的齿轮，在与工件一起热处理的试样上测定的硬度和硬化层深度数值。
e.对于调质齿轮，至少测量三个分散位置上的硬度值。
2.3辅助设备
2.3.1总则
买方应在合同中规定，哪些辅助设备由卖方提供。
2.3.2联轴器
2.3.2.1齿轮装置和驱动机及从动机的连接应采用平衡校正的挠性联轴器。
2.3.2.2齿轮装置制造厂应向联轴器供方提供联轴器相配拿来几何尺寸。
2.3.2.3除非另有规定，联轴器和联轴器与轴的连接应能传递合同规定的齿轮装置额定功率的175%。
2.3.3联轴器护罩
2.3.3.1联轴器护罩应完全罩住联轴器的外露部分，应有足够的刚度，要求承受900N负荷无显著变形，并能方便拆装。
2.3.3.2连续润滑的联轴器，其防护罩最好具有轴向中分面，轴端为法兰连续结构，在运行期限间保持密封。
2.3.4控制设备和测量装置
控制设备和测量装置应符合合同的规定。
2.3.5管道和附件
2.3.5.1全部润滑油管道和附件应按润滑、密封和调节油系统中的要求。
2.3.5.2箱体外的排油管道上及连续润滑联轴器的排油管道上应装设示油器。
