(高清版)GBT 14231-2021 齒輪裝置效率測定方法

代替GB/T14231—1993齒輪裝置效率測定方法Determinationofefficiencyf國家標準化管理委員會I 12規(guī)范性引用文件 24.1精度等級 24.2校準 2 2 36.1直測功率法 36.2損失功率法 4 57.1測試步驟 57.2數(shù)據(jù)處理 6 88.1記錄內(nèi)容 88.2報告內(nèi)容 8ⅢGB/T14231—2021本標準按照GB/T1.1—2009給出的規(guī)則起草。本標準代替GB/T14231—1993《齒輪裝置效率測定方法》,與GB/T14231—1993相比，主要技術變化如下：——將4.1中“采用JG924中規(guī)定的不低于1級或0.5級的測試儀器，或精度相當?shù)钠渌麥y試儀的4.1);——將4.2中的“測試使用的儀器需經(jīng)有關計量部門驗定合格，并應在有效期內(nèi)使用?！备臑椤皽y試儀器應符合JB/T6876和JB/T6877的規(guī)定?！?見4.2,1993年版的4.2);務雙方協(xié)商”等內(nèi)容(見第5章，1993年版的第5章);---—更改了式(3)[見式(3),1993年版的式(3)];———刪除了8.2中的“b)給出轉(zhuǎn)矩效率曲線；c)給出轉(zhuǎn)速效率曲線”(見1993年版的8.2)。本標準由全國齒輪標準化技術委員會(SAC/TC52)提出并歸口。本標準起草單位：鄭州高端裝備與信息產(chǎn)業(yè)技術研究院有限公司、鄭州機械研究所有限公司、陜西法士特齒輪有限責任公司、東北特鋼集團山東鷹輪機械有限公司、南京三創(chuàng)自動化科技有限公司、鄭州中機軌道交通裝備科技有限公司、江蘇中工高端裝備研究院有限公司、中機生產(chǎn)力促進中心。本標準所代替標準的歷次版本發(fā)布情況為：-——GB/T14231—1993。1GB/T14231—2021齒輪裝置效率測定方法和報告。本標準適用于傳遞動力的有獨立封閉式箱體的齒輪裝置的效率測定。遞動力為主要目的的齒輪裝置等。2規(guī)范性引用文件下列文件對于本文件的應用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，僅注日期的版本適用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改單)適用于本文件。JB/T6876轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速傳感器JB/T6877轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速測量儀JJG924轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速測量裝置檢定規(guī)程表1列出的符號適用于本文件。表1符號及其單位列表E系數(shù)5被測齒輪裝置的功率損失值7效率λ轉(zhuǎn)矩測量值的允許誤差N·m轉(zhuǎn)速測量值的允許誤差N測量次數(shù)n轉(zhuǎn)速n;輸入端轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速傳感器測得的轉(zhuǎn)速值輸出端轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速傳感器測得的轉(zhuǎn)速值σ轉(zhuǎn)矩測量值的標準偏差轉(zhuǎn)速測量值的標準偏差σ轉(zhuǎn)矩測量值的標準誤差N·m轉(zhuǎn)速測量值的標準誤差2GB/T14231—2021輸入端傳感器測得的轉(zhuǎn)矩標準誤差輸出端傳感器測得的轉(zhuǎn)矩標準誤差輸入端傳感器測得的轉(zhuǎn)速標準誤差輸出端傳感器測得的轉(zhuǎn)速標準誤差σ效率測量誤差T轉(zhuǎn)矩輸入端轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速傳感器測得的轉(zhuǎn)矩值輸出端轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速傳感器測得的轉(zhuǎn)矩值t應被剔除的粗大誤差測量值的組數(shù)單次轉(zhuǎn)矩測量值單次轉(zhuǎn)速測量值X轉(zhuǎn)矩測量值的算術平均值轉(zhuǎn)速測量值的算術平均值4測試儀器4.1精度等級測試儀器的精度不宜低于JJG924中規(guī)定(或與之相當)的0.5級。4.2校準測試儀器應符合JB/T6876和JB/T6877的規(guī)定。測試前，應按操作要求做好儀器的零點調(diào)整等準備工作。5測試要求a)被測齒輪裝置應按設計的功率流傳輸方向進行安裝、測試。b)被測齒輪裝置各伸出軸的旋轉(zhuǎn)方向應符合設計要求。c)被測齒輪裝置、測試儀器和其他設備在試驗臺上的聯(lián)接形式應符合第6章的規(guī)定。d)齒輪裝置與傳感器聯(lián)接時的同軸度誤差應符合傳感器的使用要求；聯(lián)軸器的重量也應符合傳感器的使用要求。e)應考慮試驗臺上其他附件(如聯(lián)軸器等)和設備安裝誤差帶來的功率損失導致的系統(tǒng)誤差對效率測量值的影響。f)被測齒輪裝置應與設計要求保持相同的潤滑(如油品、油量)。g)被測齒輪裝置應按設計要求進行前期跑合。h)被測齒輪裝置的測試轉(zhuǎn)速按以下方式選擇：-—在固定轉(zhuǎn)速下使用的齒輪裝置，應按名義設計轉(zhuǎn)速；3GB/T14231—2021速作為測試速度。熱平衡狀態(tài)由以下方法確定：6測試方法應按下列情況：——雖然設計效率值≥98%,但是測試儀器精度較高，不會出現(xiàn)異常結(jié)果，且不宜采用損失功率2——輸入端轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速傳感器；2——輸入端轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速傳感器；5——加載裝置。4GB/T14231—2021式中：η——被測齒輪裝置的效率值；T?！敵龆宿D(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速傳感器測得的轉(zhuǎn)矩值，單位為牛頓米(N·m);T;——輸入端轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速傳感器測得的轉(zhuǎn)矩值，單位為牛頓米(N·m);n。——輸出端轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速傳感器測得的轉(zhuǎn)速值，單位為轉(zhuǎn)每分(r/min);n;——輸入端轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速傳感器測得的轉(zhuǎn)速值，單位為轉(zhuǎn)每分(r/min)。6.1.3.2雙臺直測功率法雙臺直測功率法的安裝形式與計算公式要求如下：a)安裝形式：試驗臺上將兩臺規(guī)格、型號和制造水平相同，并可以按照設計功率流正反雙向傳輸?shù)凝X輪裝置面對面(或背靠背)安裝在兩臺轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速傳感器之間，見圖2。說明：2——輸入端轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速傳感器；3——被測齒輪裝置1;4———被測齒輪裝置2;5———輸出端轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速傳感器；圖2雙臺直測功率法試驗臺安裝示意圖 (2)T?！敵龆宿D(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速傳感器測得的轉(zhuǎn)矩值，單位為牛頓米(N·m);T;——輸入端轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速傳感器測得的轉(zhuǎn)矩值，單位為牛頓米(N·m)。6.2損失功率法6.2.1釋義通過測定齒輪裝置的損失功率來確定其傳動效率的方法。6.2.2選用條件當被測齒輪裝置的輸入和輸出兩軸平行位于裝置同側(cè)且設計效率≥98%時，宜采用此法。5GB/T14231—20216.2.3安裝形式與計算公式損失功率法的安裝形式與計算公式要求如下：a)安裝形式：齒輪裝置安裝在傳動封閉的試驗臺上，見圖3。其中被測齒輪裝置和陪試齒輪裝置的規(guī)格、型號和制造水平應完全相同，其效率可視為相等。說明：3——陪試齒輪裝置；6——被測齒輪裝置。圖3損失功率法試驗臺安裝示意圖b)計算公式：被測齒輪裝置的效率值η的計算見式(3)。 (3)式中：T;—-—輸入端轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速傳感器測得的轉(zhuǎn)矩值，單位為牛頓米(N·m);T?！敵龆宿D(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速傳感器測得的轉(zhuǎn)矩值，單位為牛頓米(N·m);n;——輸入端轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速傳感器測得的轉(zhuǎn)速值，單位為轉(zhuǎn)每分(r/min);n?！敵龆宿D(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速傳感器測得的轉(zhuǎn)速值，單位為轉(zhuǎn)每分(r/min);5——被測齒輪裝置的功率損失值，按式(4)計算。7測試步驟和數(shù)據(jù)處理7.1測試步驟測試步驟如下：a)測量前，應按照第4章和第5章的要求進行準備。b)在規(guī)定條件下同時讀取兩臺測量儀器的轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速顯示值作為一組數(shù)據(jù)，填入表2。數(shù)據(jù)共需要5組～10組，要求每組測量觀察時間不得少于10s,讀數(shù)穩(wěn)定后方可記錄觀察值。6表2效率試驗讀數(shù)記錄表測量值N·m組序j12::N-1N7.2數(shù)據(jù)處理7.2.1效率計算將表2數(shù)據(jù)按以下步驟進行計算和比較，直至得到最終值。a)將某列數(shù)據(jù)按式(5)計算出算術平均值：式中：X--——算術平均值，單位為牛頓米(N·m)或轉(zhuǎn)每分(r/min);X——有效的單組測量值，單位為牛頓米(N·m)或轉(zhuǎn)每分(r/min);N——總的測量組數(shù)；t——被剔除的粗大誤差測量值的組數(shù)，t=0,1,2,3,…。b)該列數(shù)據(jù)的標準偏差σ的計算見式(6):……….式中：c)該列數(shù)據(jù)的允許誤差λ的計算見式(7):λ=E0…………(7)式中：E——系數(shù)，由表3查得。表3系數(shù)ε的確定N—t56789E7d)將(X;-X)值逐個與λ進行比較，如果某個(X;-X)值超過±λ范圍，則該值判為粗大誤差。每剔除一個粗大誤差后，應重新從7.2.1a)進行計算和比較，直到滿足一λ≤(X;-X)≤λ。e)如果剔除組數(shù)t超過表4的規(guī)定，則應重新進行本次試驗。表4粗大誤差測量值組數(shù)t的最大值N的初值56789112233f)將該列數(shù)據(jù)處理后剩余的測量值按式(5)求出算數(shù)平均值，即為計算的轉(zhuǎn)矩或轉(zhuǎn)速值。g)根據(jù)所采用的第6章說明的特定測試方法，按照式(1)或式(2)或式(3)計算出被測齒輪裝置的傳動效率值。7.2.2誤差計算在完成7.2.1a)～f)計算以后，表2中某列數(shù)據(jù)(轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速)的標準誤差σ的計算見式(8):……分別得到齒輪裝置相應的轉(zhuǎn)矩標準誤差σt和轉(zhuǎn)速標準誤差σ。根據(jù)所采用的第6章說明的某種測試方法，將式(8)得到的σr和σ。代入式(9)～式(11)中的某個公式，即可算出對應的齒輪裝置傳動效率的測量誤差ση。具體算法如下：a)單臺直測功率法的測量誤差σ,的計算見式(9):式中：σT?——輸出端傳感器測得的轉(zhuǎn)矩標準誤差，單位為牛頓米(N·m);σTi——輸入端傳感器測得的轉(zhuǎn)矩標準誤差，單位為牛頓米(N·m);輸出端傳感器測得的轉(zhuǎn)速標準誤差，單位為轉(zhuǎn)每分(r/min);σi———輸入端傳感器測得的轉(zhuǎn)速標準誤差，單位為轉(zhuǎn)每分(r/min)。式中：σTo——輸出端傳感器測得的轉(zhuǎn)矩標準誤差，單位為牛頓米(N·m);σTi——輸入端傳感器測得的轉(zhuǎn)矩標準誤差，單位為牛頓米(N·m)。c)損失功率法的測量誤差σ,的計算見式(11):式中：σTi——輸入端傳感器測得的轉(zhuǎn)矩標準誤差，單位為牛頓米(N·m);輸出端傳感器測得的