JB/T 5929-1991 工程机械驱动桥 可靠性试验方法

P97中华人民共和圜机械行业标准JB/T5929-1991工程机械驱动桥可靠性试验方法1991-12-17发布199207-01实施中华人民共和国机械电子工业部发布中华人民共和国机械行业标准JB/T5929-1991工程机械驱动桥可靠性试验方法1主题内容与适用范围本标准规定了驱动桥现场可靠性试验方法和试验室可靠性试骏方法及其特征量观测值。本标准适用于装载机、起重机、挖掘机等轮式车辆用驱动桥(不包括制动器)2引用标准GB10675液压挖掘机可靠性试验方法GB3300平衡重式叉车整机试验方法JB4030.2汽车起重机和轮眙起重机试验规范行驶可靠性试验JB3688.3轮胎式装载机型式试验方法JB/T5928工程机械驱动桥台架试骑方法3故障模式根据故障性质及危害程度,将故障分为3类。见表1。表1故障模式分类故障模类别零部件名称致命故障桥克托架行星架差速器壳轮因断裂造成驱动桥报度毂等桥壳壳体有裂纹、附件焊缝裂开或脱掉、塑变每米大于1.5mm差速器壳、主减速器壳及行星架局部断裂、严重磨损或严重刮伤严重故障半轴折差速器齿轮村片、半轴齿轮衬片严重磨损或烧伤及行星齿轮衬片齿轮断齿、齿面压碎、严重点蚀或剥落轴承损而间隙过大油封因失效漏油般故障1h内排除主减速器及轮边减速器因轴承间隙过紧或油量不足而引起油温过高机械电子工业部1991-12-17批准1992-0701实施JB/Tr5929-1991续表1分类故障模式备注类别零部件名称油孝处油塞松动引起漏油mtn轻微故障零件接合面螺栓松动引起漏油内排除主减速器及轮边减速器有轻微异响4驱动桥现场可靠性试验方法驱动桥现场可靠性试验随其主机现场可靠性试验一起进行。属非破坏性试验4.1试验目的在现场可靠性试验中测定驱动桥可靠性特征量—平均无故障工作时间MIBF和有效度K,用以鉴定批量产品的质量和验证新产品可靠性。4.2试验方法4.2.1试验样品由委托单位提供符合设计要求的不少于30根驱动桥(双桥驱动的机种,前、后桥各半,对装有贯通桥的机种,中、后桥各半),抽样两根(不同品种各1根)装于一台(双桥或多桥驱动的机种)或两台(单桥驱动的机种)抽样主机上,随主机作集中考核试验4.2.2装载机驱动桥现场可靠性试验4.2.2.1试验前的技术准备a.整机的技术准备按JB3688.3中第1.4.1,5条规定;b.附有驱动桥必要的设计、工艺资料;c.配备点温计测量驱动桥油温,点温计量程0~+110℃,精度±1%4.2.2.2试验时间a.装载机驱动桥可靠性试验时间为1000h,也适用于其他机种每天作业的连续时间应不少于6b.作业工况按jB3688,3中第3.3条规定。4.2.3挖掘机驱动桥可靠性试验按GB10675中第4.5,6.1,6.3条的规定。4.2.4汽车起重机和轮胎起重机驱动桥可靠性试验按JB4032.2中第1和第2章的规定4.2.5叉车驱动桥可靠性试验按B3300中第14.2,14.4.1和14.4.5条所规定的要求进行。4.2.6其他机种的试验前的准备工作,试验条件,试验时间(或总里程数)及作业方式,需按照各主机的整机可靠性试验方法中或参照上述机种(主机无可靠性试验标准时)中所对应的规定进行4.3可靠性试验数据的收集试验期间驱动桥全部的试验数据,包括作业条件、保养时间、工区转移、故障次数、参加试验人数等均记入表7中试验期间不允许出现严重故障,记入表7中的故障次数是指本标准第3章中所规定的一般故障4.4试验结果4.4.1解体检査试验结束后,对驱动桥进行解体,并按说明书和图纸要求检查,观察零件是否有损坏、变形及不正常磨损,并对主要零件进行精密测量确定其磨损量。44.2特征量观测值平均无故障工作时间按式(1)计算JB/Tr5929-1991MTBE=78(1)式中:MTBF—平均无故障工作时间,h/次;。一根样品的总工作时间,h;m--整个试验中出现的故障次数,次;—抽样数。h,.有效度按式(2)计算T。×100K1=Tn+T1+T2¨……(2)式中:K1有效度(即技术利用系数),%;正常保养与维修时间h12-故障停机时间(非正常保养与维修时间)h5试验室可靠性试验方法试验室可靠性试验是对主减速器锥齿轮副、轮边减速器齿轮副、半轴及桥壳四个主要零部件在台架上进行的疲劳寿命试验,属破坏性试验。本试验目的是用来确认主减速器锥齿轮副,轮边减速器齿轮副,半轴及桥壳四个主要零部件使用寿命能否达到或超过驱动桥总成的使用寿命(即首次大修寿命)5.1驱动桥桥壳垂直弯曲疲劳试验按JB/T5928进行52主减速器锥齿轮副的疲劳寿命试验5.2.1试验目的测定主减速器锥齿轮副的弯曲和接触疲劳寿命。根据需要允许只做一种试验5.2.2试验样品和技术准备52.2.1试验样品由委托单位提供与持定主机匹配的符合设计要求的成品不少于30套,抽样3套522.2必备的技术资料a.驱动桥设计、工艺及使用说明书等资料b.主机要求的动桥息寿命(首次大修寿命l)主机实际工况的典型使用规范或程序载荷谱5.2.3试验装置试验装置可用闭式试验台或开式试验台,并配备测扭仪、测速仪、计数器及测温计a.试验台精度:在20h连续运转的时间内,对于给定的扭矩值误差5%,对于给定的转速误差±10r/min;b,.测扭仪精度:±0.50%c.测速仪精度:±1%;d.八位计数器精度:±0.1%;e.桥的油温测量:量程0~+110(,精度±1%5.2.4试验条件5.2.4.1试验扭矩弯曲疲劳试验的最大扭矩T选取主动锥齿轮的最大工作扭矩T,(以下简称最大扭矩)作为弯曲疲劳试验的最大扭矩Tw;JB/Tr5929-1991b.接触疲劳试验的最大扭矩rH=(0.7~0.8)7……(3)式中:T-接触疲劳试验的最大扭矩,N·m;F弯曲疲劳试验的最大扭矩5.24.2主动锥齿轮的最大扭矩'm最大扭矩Tmx按下列两种情况计算的较小者选用。a.按发动机最大扭矩确定对机械式传动系:Tn=1 masietmK。N·m…………………………………(4)式中:发动机最大输出扭矩,Nm:i-—变速箱(或经分动箱)低档传功比;7n—从发动机至主动锥齿轮的总效率;K。—扭矩分配系数对液力机械传动系:Tx= Tua igT.k。N·m………………(5)式中:T'rmx-发动机与变矩器共同工作的最大输出扭矩,N·m7——从变矩器输出端至主动锥齿轮的总效率。扭矩分配系数K。值应符合表2规定表2扭矩分配系数K。装载机单桥驱动多桥驱动的机械按静强度按疲劳强度的机械非贯通桥贯通桥0.57~0.70.57~0.70.7b.按驱动桥附着扭矩确定,按式(6)计箅Cyrk……………………(6)式中:G—一满载时驱动桥荷,N;φ附着系数,按主机设计值;i驱动桥总传动比;η——一驱动桥总传动效率,按主机设计值;车轮滚动半径,n5.2.4.3试验转速选取试验扭矩所对应的实际工况下的最大转速作为试验转速n。为加快试验速度,可采用提高试验转速的强化试验法,但提高的转速,、不得超过最大工作转速的0.5倍(即nm<1.5m)5.2.4.4试验油温JB/Tr5929-1991a.按驱动桥(或主机)使用说明书的规定加入润滑油。试验时,齿轮的油温控制在十60~十80℃之间,短时间内允许达到+90℃;双曲线齿轮油油温控制在+70~+90C之间,短时间内允许+100℃。上述油温在油位孔处测量。b.试验中允许采用风冷或水冷控制试验桥油温5.2.5试验程序5.2.5.1接触斑点试验a.按0,0.25TpF,0.57,0.757,1Tp的加载程序检查接触斑点。b.接触斑点不符合图样要求的应重新调整、校准,再按本条的a执行,直到合格为止。52.5.2加载方法a.试运转以试验转速np的1.5~2倍的转速,以3%,15%的试验扭矩分别运转1h。b.正式试验按表3或表4的加载程序加载,在试验过程中每隔lh记录一次扭矩、转速及桥内油温填入表9中。也可采用其他程序疲劳试验法。c.试验的终止状态在做弯曲疲劳试验时,以轮齿折断(此时有巨大响声和振动)为终止状态。在做接触疲劳试验时,以载荷急剧增加和异常噪音为终止状态。此时点蚀面积超过齿工作面积的25%(即点蚀面积率超过25%)。表3加载程序表相应于试验扭矩试验时间试验转速T的百分率%rpm4≥4100直到损坏表4快速试验加载程序表相应于试验扭矩试验时间试验转速T的百分率%rpmn2≥nx75n=npma100直到损坏n=Rema52.6试验结果记录整理:将表9中数据按表5统计整理JB/Tr5929-1991表5试验记录整理试验扭矩T试验转速n累积时间循环数Nrp次b.主机典型使用规范按表6统计。表6主机典型使用规范扭矩给定工况占总寿对应扭矩T的实际典型工况负荷循环数N命的百分率%转数rpm次Nc、特征量观测值折合实际工作的等效寿命循环数N按式(7)计算次√∑r,N(8)次(10)式中:K—弯曲强度K=6;接触强度K=3q—强化系数,取q=2~2.3试验的当量循环数,次;T"—试验的当量扭矩,N·m;试验时任意级扭矩分别以Tv,T;…代入;N—任意级试验扭矩的循环数,分别以N1,Nna,………代入;试验的累积循环数Np=Np+Npx+……+Np;JB/Tr5929-1991T;一任意工况扭矩,分别以TT:……;代入;无限寿命的循环基数,弯曲疲劳N。=3×106,接触疲劳N。=5×102;N——任意工况扭矩的循环数,分别以N1,N……N代入;T实际工作的当量扭矩,Nd.数据处理齿轮疲劳寿命遵循对数正态分布(或韦布尔分布)取其中值疲劳寿命。e.结果处理根据整理后的试验数据、接触斑点、断齿的金相分析结果或点蚀状态分析结果等,写出试验报告。5.3轮边减速器齿轮疲劳试验5.3.1试验目的测定轮边减速器齿轮副的弯曲和接触疲劳寿命,根据需要允许只做一种。5.3.2试验样品和技术准备按第5.2.2条的规定5.3.3试验装置按第5.2.3条的规定。5.3.4试验条件53.4.1试验扭矩Tb按式(11)计算1i=0.6i。p(11)式中:主减速器传动比;T—同本标准5.2.4.1条。5.342试验转速np按第5.2.4.3条的规定5.3.4.3试验油温按第5.2.4.4条的规定。53.5试验程序按第5.2.5条进行。5.3.6试验结果按第52.6条的规定5.4主减速器和轮边减速器齿轮副整体试验5.4.1试验目的与第5.2.1条和5.3.1条相同。54.2试验样品和技术准备5.4.2.1试验样品由委托单位提供符合设计要求的不小于30根驱动桥,抽样3根。5.42.2必备的技术资料按第5.2.2.2条的规定。5.43试验装置、试验条件和试验程序按第52.3,5.2.4条和5.2.5条的规定54.4试验结果a.试验中其中一个齿轮副先损坏,这个齿轮试验就终止了,更换新齿轮副继续试验,直到另一个齿轮副损坏为止。最后损坏的齿轮副两次试验应累加b.试验结果分别按5.2.6条执行。JB/Tr5929-19915.5半轴扭转疲劳试验5.5.1试验目的测定半轴扭转疲劳寿命。5.5.2试验样品由委托单位提供符合设计要求的不少于30根半轴成品,取样3根。并附有必要设计和工艺资料。5.5.3试验装置可用激振式(机械激振、电液伺服)或曲柄连杆式扭转疲劳试验机,并配备测扭仪。试验台精度同第5.2.3条规定。5.5.4试验扭矩T试验扭矩采用对称循环应力法。其试验扭矩按式(12)计算I= 0. 6i,TE N………(12)式中主减速器传动比Tw—同本标准5.2.4.1条。5.5.5试验程序a.把半轴水平装在试验机上:b.按对称循环载荷加载,循环周期为4s。正载is,无载1s;负载1s,无毂1s以此类推,直至半轴断裂;c.每隔半小时记录一次试验参数(如戥荷、扭角)以隘測试验机的运行情况和疲劳裂纹的萌生扩展d.试验中应分别记录疲劳裂纹出现周次和裂纹扩展周次;e.停机,记录停杋时间,累计循环周次;f.数据和结果处理试验数据按对称正态分布或威布尔规律进行统计处理,绘制PN曲线,求出安全寿命。根据试验数据及零件掼坏情况进行分析,写出试验报告5.6试验报告按JB/T5928中第5章规定表?驱动桥现场可靠性试验记录驱动桥型号试验日期气温主管试验员试验场地风速参加试验人员试验时间作业情况桥内油温因故停机时间故障模式开机停机作业工况作业时间JB/Tr5929-1991表8可靠性试验期间零部件损坏情况统计驱动桥型号试验日期主管试验员出厂编号试验场地参加试验人员:损坏时零部件损坏后所采取损坏零部技术措施所序号件名称损坏特征已工作时间损坏原因的技术措施产生的效果表9驱动桥寿命试验记录项记录时间累计时间转矩转速油温℃序电机电流电压记录员目号被测桥陪试桥附加说明:本标准由机械电子工业部天津工程机械研究所提出并归口本标准由机械电子工业部天津工程机械研究所负责起草本标准主要起草人陈凤兰、侯新閂中华人民共和国机械行业标准工程机械驱动桥可靠性试验方法机械科学研究院出版发行机械科学研究院印刷(北京首体南路2号邮编10004)开本880×12301/16印张7/8字数18,00991年12月第一版1991年12月第一次印刷印数1500定价10.00元编号0492机械工业标准服务网:hp:/wwJB.accn