ICS 21.200 J 17 GB 中华人民共和国国家标准 GB/T14231—2021 代替GB/T14231—1993 齿轮装置效率测定方法 Determination of efficiency for gear units 2021-03-09发布 2021-10-01实施 国家市场监督管理总局 发布 国家标准化管理委员会 GB/T14231—2021 目 次 前言 II 范围 1 2 规范性引用文件 3 符号 测试仪器 4.1 精度等级 4.2 校准 5测试要求 测试方法 6 6.1 直测功率法 6.2 损失功率法 7 测试步骤和数据处理 7.1 测试步骤 7.2 数据处理 记录和报告 8.1 记录内容 8.2 报告内容 GB/T14231—2021 前言 本标准按照GB/T1.1一2009给出的规则起草。 本标准代替GB/T14231一1993《齿轮装置效率测定方法》，与GB/T14231一1993相比，主要技术 变化如下： 一将第3章标题主要代号”更改为“符号”（见第3章，1993年版的第3章）； 一将4.1中“采用JJG924中规定的不低于1级或0.5级的测试仪器，或精度相当的其他测试仪 器”更改为“测试仪器的精度不宜低于JG924中规定（或与之相当）的0.5级。”（见4.1，1993年版 的4.1)； 一一将4.2中的“测试使用的仪器需经有关计量部门验定合格，并应在有效期内使用。”更改为“测 试仪器应符合JB/T6876和JB/T6877的规定。”（见4.2，1993年版的4.2）； 合并了“5.1测试条件”和“5.2齿轮装置与仪器的安装和联结”，改编为第5章，增加了“或由业 务双方协商”等内容（见第5章，1993年版的第5章）； 一更改了式（3)[见式（3），1993年版的式（3）； -一删除了8.2中的“b)给出转矩效率曲线；c)给出转速效率曲线”（见1993年版的8.2）。 本标准由全国齿轮标准化技术委员会（SAC/TC52)提出并归口。 本标准起草单位：郑州高端装备与信息产业技术研究院有限公司、郑州机械研究所有限公司、陕西 法士特齿轮有限责任公司、东北特钢集团山东鹰轮机械有限公司、南京三创自动化科技有限公司、郑州 中机轨道交通装备科技有限公司、江苏中工高端装备研究院有限公司、中机生产力促进中心。 本标准主要起草人：王伟、张元国、刘义、吕泮功、管洪杰、郭桂荣、龚宗洋、张祥儒、丁军、王志刚、 侯圣文、范瑞丽、马聘天、弓宇、李海霞、向、余飞鹏、侯耐、李金峰、黄首峰、陈胜、邱国林、毛永明。 本标准所代替标准的历次版本发布情况为： GB/T 14231—1993。 = GB/T14231—2021 齿轮装置效率测定方法 1 范围 本标准规定了齿轮装置传动效率台架的测试仪器、测试要求、测试方法、测试步骤、数据处理、记录 和报告。 本标准适用于传递动力的有独立封闭式箱体的齿轮装置的效率测定。 本标准不适用于某些特殊单元的效率测定，如与传动齿轮做成一体的压缩机、泵、发动机，或不以传 递动力为主要目的的齿轮装置等。 规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文 件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。 JB/T6876 转矩转速传感器 JB/T 6877 转矩转速测量仪 JJG924 转矩转速测量装置检定规程 3 符号 表1列出的符号适用于本文件。 表1符号及其单位列表 符号 含义 单位 系数 被测齿轮装置的功率损失值 效率 u·N 转矩测量值的允许误差 入 转速测量值的允许误差 r/min N 测量次数 转速 r/min 输人端转矩转速传感器测得的转速值 r/min n 输出端转矩转速传感器测得的转速值 r/min N·m 转矩测量值的标准偏差 6 转速测量值的标准偏差 r/min N·m 转矩测量值的标准误差 16 转速测量值的标准误差 r/min 1 GB/T14231—2021 表1(续） 符 号 含 义 单 输入端传感器测得的转矩标准误差 N·m 输出端传感器测得的转矩标准误差 Nm 输入端传感器测得的转速标准误差 r/min 输出端传感器测得的转速标准误差 r/min 效率测量误差 T W·N 转矩 T; 输入端转矩转速传感器测得的转矩值 N·m T. W·N 输出端转矩转速传感器测得的转矩值 应被剔除的粗大误差测量值的组数 单次转矩测量值 N·m X; 单次转速测量值 r/min 转矩测量值的算术平均值 N·m X 转速测量值的算术平均值 r/min 4 测试仪器 4.1 精度等级 测试仪器的精度不宜低于JG924中规定（或与之相当）的0.5级。 4.2 校准 测试仪器应符合JB/T6876和JB/T6877的规定。 测试前，应按操作要求做好仪器的零点调整等准备工作。 测试要求 被测齿轮装置测试时，应按以下要求安装、调试、跑合，并确定测试条件： a) 被测齿轮装置应按设计的功率流传输方向进行安装、测试。 b) 被测齿轮装置各伸出轴的旋转方向应符合设计要求。 c) 被测齿轮装置、测试仪器和其他设备在试验台上的联接形式应符合第6章的规定。 (P 齿轮装置与传感器联接时的同轴度误差应符合传感器的使用要求；联轴器的重量也应符合传 感器的使用要求。 应考虑试验台上其他附件（如联轴器等)和设备安装误差带来的功率损失导致的系统误差对效 e) 率测量值的影响。 f) 被测齿轮装置应与设计要求保持相同的润滑（如油品、油量）。 被测齿轮装置应按设计要求进行前期跑合。 g) h) 被测齿轮装置的测试转速按以下方式选择： 在固定转速下使用的齿轮装置，应按名义设计转速； 2 GB/T14231—2021 在非固定转速下使用的齿轮装置，应根据载荷谱测试不同转速、转矩工况下对应的传动效 率，并根据实际情况取用传动效率值：在没有载荷谱的情况下，一般应按原动机的额定转 速作为测试速度。 当用户要求在不同转速下测定效率时，可协商确定测试转速 测试时，取值宜在齿轮装置的设计使用温度范围内和热平衡状态下进行。 热平衡状态由以下方法确定： 在测试中，当30min时间段内齿轮装置温度变化不超过1℃时，即认为是热平衡状态； 或以相应的行业标准； 或由业务双方协商。 j) 测试时，当齿轮装置的传动比较大或输出转速在低速区段时，加载装置会出现转速和转矩不稳 定的状况。此时，应注意测试效率的准确性和试验装置的安全性。 6测试方法 6.1直测功率法 6.1.1释义 在试验台上，用仪器直接测量齿轮装置的输入和输出的转矩和转速，进而确定其传动效率的方法。 6.1.2选用条件 应按下列情况： 设计效率值<98%时； -一虽然设计效率值≥98%，但是测试仪器精度较高，不会出现异常结果，且不宜采用损失功率 法时。 6.1.3安装形式与计算公式 6.1.3.1 单台直测功率法 单台直测功率法的安装形式与计算公式要求如下： a）‘ 安装形式：在试验台上将齿轮装置安装在两台转矩转速传感器之间，见图1。 2 3 4 5 1 说明： 1——驱动装置； 4 -输出端转矩转速传感器； 2 输人端转矩转速传感器； 加载装置。 被测齿轮装置； 图1单台直测功率法试验台安装示意图 3 GB/T14231—2021 b） 计算公式：被测齿轮装置的效率值7的计算见式（1）。 T.n X100% 7= (1) T;n; 式中： 被测齿轮装置的效率值； 输出端转矩转速传感器测得的转矩值，单位为牛顿米（N·m）； T: 输人端转矩转速传感器测得的转矩值，单位为牛顿米（N·m）； no 输出端转矩转速传感器测得的转速值，单位为转每分（r/min）； n; 输人端转矩转速传感器测得的转速值，单位为转每分（r/min）。 6.1.3.2双台直测功率法 双台直测功率法的安装形式与计算公式要求如下： 安装形式：试验台上将两台规格、型号和制造水平相同，并可以按照设计功率流正反双向传输 a) 的齿轮装置面对面（或背靠背）安装在两台转矩转速传感器之间，见图2。 1 2 3 5 6 说明： 1---驱动装置； 被测齿轮装置2； 2—输人端转矩转速传感器； 5- 输出端转矩转速传感器； 被测齿轮装置1； 加载装置。 图2双台直测功率法试验台安装示意图 b) 计算公式：平均后的被测齿轮装置效率值"的计算见式（2）。 T. X100% .(2) T 式中： 一单台齿轮装置的效率值： T。一输出端转矩转速传感器测得的转矩值，单位为牛顿米（N·m)； T；—输人端转矩转速传感器测得的转矩值，单位为牛顿米（N·m)。 6.2损失功率法 6.2.1释义 通过测定齿轮装置的损失功率来确定其传动效率的方法， 6.2.2选用条件 当被测齿轮装置的输入和输出两轴平行位于装置同侧且设计效率≥98%时，宜采用此法。