JB/T 9746.1-2011 船用齿轮箱 第1部分：技术条件

JB/T9746.1- -2011目次2规范性引用文件.3术语和定义...14技术要求4.1 外观质量.4.2工作倾斜度 .....4.3 密封.....4.4输入、 输出联轴节精度要求........4.5性能要求4.6 清洁度.4.7安全保护.4.8可靠性考核.4.9 耐久性.4.10使用寿命.5试验方法.5.1试验前的准备.....5.2 外观质量.5.3工作倾斜度.5.4密封......5.5输入、输出联轴器精度要求....5.6空负荷试验.......4..5.7负荷试验.5.8离合性能试验......5.9储备系数测定.5.10 带排转矩测定.5.12 连续离合换向试验5.13 接触斑点检查.......5.14噪声与振动的测量5.15清洁.......5.16安全保护性能试验....5.18耐久性.... 75.19使用寿 命...6检验规则.6.1型式检验.JB/T 9746.1- -20117标志、包装、贮存和运输7.1标志 .............7.2包装 ..7.3贮存7.4 运输.附录A (规范性附录)齿轮箱噪声的限值..10附录B (规范性附录)船用齿轮箱故障模式分类表..............................11C.1 测定用器具、设备及清洁液.. 1C.2杂质收集的操作规程.....IJB/T9746.1- -2011前言JB/T 9746《船用齿轮箱》分为两部分:-第1部分:技术条件;-第2部分: 灰铸铁件技术条件。本部分是JB/T 9746的第1部分。本部分按照GB/T 1.1- -2009给 出的规则起草。本部分代替JB/T 9746.1-1999《船用齿轮箱技术条件》， 与JB/T 9746.1-1999相比主要技术变化如下:-修改了规范性引用文件(本版的第2章， 1999年版的第2章);增加了术语和定义(本版的第3章);-增加了换向冲击转矩指标及其测定方法(本版的4.5.3， 5.8);一增加了耐久性及其考核(本版的4.9、5.18)。本部分由中国机械工业联合会提出。本部分由全国内燃机标准化技术委员会(SACTC177) 归口。本部分起草单位:杭州前进齿轮箱集团股份有限公司、上海内燃机研究所、雪龙集团有限公司。本部分主要起草人:张乐园、王一平、戴宏长、计维斌、郭华、贺财霖、瞿俊鸣。本部分于1984年首次发布，1999 年第一-次修订，本次为第二次修订。IIJB/T 9746.1- -2011船用齿轮箱第1部分:技术条件1范围JB/T 9746的本部分规定了船用齿轮箱(以下简称齿轮箱)及其变型产品的术语和定义，技术要求，试验方法，检验规则，标志、包装、贮存和运输。本部分适用于主要结构形式为多片湿式摩擦离合器、齿轮传动，具有倒顺、离合、减速或增速功能的齿轮箱。对于尚无合适标准的其他类型齿轮箱或装置可参照执行。2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。GB 1922油漆 及清洗用溶剂油GB/T 6003.1金属 丝编织网试验筛GB/T 6404.1齿轮装 置的验收规范第 1部分:空气传播噪声的试验规范GB/T 6404.2- -2005 齿 轮装置的验收规范第 2部分:验收试验中齿轮装置机械振动的测定GB/T 13384机电产品包装通用技 术条件GB/Z 18620.4圆柱齿轮 检验实施规范 第4部分:表面结构和轮齿接触斑点的检验JB/T51127中小功率柴油机 产品可靠性考核CB 1146.8船舶设 备环境试验与工程导则倾斜和摇摆3术语和定义下列术语和定义适用于本文件。3.1油泵上油时间time of oil flling up在输入转速为额定值的40%~50%工况下，从输入轴开始运转到油压表显示稳定油压时所需要的最短时间。换向时间reversing time自换向阀或操纵手柄开始动作到输出轴开始反转为止的最短时间。3.3升压时间pressure rising time齿轮箱接排过程中，工作油压从初始值.上升至额定值所需的时间。3.4储备系数reserve factor离合器能传递的最大扭矩与额定传递扭矩之比值。3.5带排扭矩residual torque齿轮箱离合器脱排后，经制动消除惯性后，其输出端的带转扭矩。3.6空载功率损耗率no-load power loss :JB/T 9746.1- -2011在空载工况下以额定转速运转所需功率与额定功率之百分比。3.7换向冲击扭矩reversal impact torque离合器接合时，由于负载运动状态的变化所产生的扭矩突变峰值。4技术要求4.1 外观质量齿轮箱表面油漆光滑美观，外露件整洁，其中钣金件表面不得有皱纹，焊接件焊缝均匀平整，管路流畅。零部件不允许有磕碰伤、锈蚀等缺陷。4.2工作倾斜度齿轮箱应能在船舶横向静态15°、动态22.5°和纵向静态5°、动态7.5°的条件下正常工作。.3 密封性齿轮箱的各密封面和管接头处不得有油、水渗漏现象。4.4 输入、输出联轴节精度要求齿轮箱输入、输出联轴节的径向圆跳动与轴向圆跳动公差应符合表1的规定。如用户另有要求，可与制造厂商定。表1弹性联接刚性联接.b传递能力mmkW/ ( r/min)径向圆跳动轴向圆跳动轴向圆跳动.≤0.030.250.14/φ 1000.150.10/φ 100>0.03~0.50.200.12/ φ 1000.120.07/φ 100>0.5 .0.10/ φ 1000.100.05/φ 100”当采用滑动轴承时 数值为表中的2/3。b游艇、高速船舶类轻型齿轮箱采用表值的2/3。4.5性能要求4.5.1空负荷性能齿轮箱油泵上油时间(为非空腔上油)不大于8$。4.5.2负荷性能齿轮箱在部分负荷、额定负荷和超负荷运转时，应符合下列条件: .a)工作油压升压时间:工作油压表- -般应在 1.8 s~3 s时间内达到规定油压值，并能根据使用工况对此进行调整。b)油池油温:环境温度不高于45"C情况下，对采用滑动轴承结构的齿轮箱油池油温应不高于70C，对采用滚动轴承结构的齿轮箱油池油温应不高于80°C。c)工作油压波动:齿轮箱的工作油压在符合试验规范要求条件下，其工作油压表波动值在士0.05MPa范围内。4.5.3离合性能齿轮箱在作顺、倒车离合和换向试验时，应符合下列要求:a)离合及换向时间:齿轮箱任意换排的转速应不小于额定输入转速的50%，换向时间不大于15s;b)换向冲击扭矩:在输入转速为额定转速的50%~60%，按配套柴油机推进特性曲线施加相应负荷的工况下，正常换向及接排时离合器换向冲击扭矩不应超过额定传递扭矩的80%;c)手柄操纵力:不大于150N。2JB/T9746.1- -20114.5.4储备 系数离合器在额定输入转速下开始打滑的储备系数应不小于1.5。4.5.5带排扭矩齿轮箱在输入转速为额定转速的50% ~60%，油温在40C ~50"C工况下的带排扭矩应小于或等于离合器额定扭矩的1.5%。4.5.6空载功率损耗率齿轮箱空载功率损耗率应符合表2的规定。表2传递能力空载功率损耗率kW/ (r/min)机械操纵式液压操纵式≤0.03≤5≤6>0.03~0.5≤4>0.5≤3.54.5.7连续离合换向齿轮箱在作连续离合或换向试验时，不应有异常情况发生。4.5.8主传 动齿轮副的接触斑点齿轮箱主传动齿轮副的接触斑点应不小于表3的规定。表3齿高齿长(%)≤0.03 :504:655(75注1:若齿轮有修缘，其接触面积应减去修缘部分。注2:交错轴锥齿轮副接触斑点工作面允许降低半级，非工作面不考核。4.5.9噪声齿轮箱在顺车工况下的噪声水平应符合附录A的规定。4.5.10振动齿轮箱在标定工况下的振动应符合GB/T 6404.2- -2005 中附录D的规定，达到C级(可容忍级)。4.6清洁度齿轮箱的清洁度应符合表4规定。表清洁度mg≤03 .≤aP>03≤0.7aP注1:a一-经验 系数，对游艇、高速船舶类轻型齿轮箱，a=15 mg/kW;- -般渔 船、运输船、工程船等a =29 mg/kW。注2:p-功率(单位为kW)，根据每种型号齿轮箱的传递能力容量图，按最小速比最大转速时的功率计算。若传递能力小于0.01 kW/ (r/min) 时，均按22kW计算。JB/T 9746.1- -20114.7安 全保护齿轮箱的安全保护要求应符合产品技术文件或订货协议的规定。如设置报警装置、外露旋转件防护罩壳和限制使用环境污染材料等。4.8可靠性考核齿轮箱产品按JB/T 51127的规定进行可靠性考核，具体指标为:a)首次故障前平均工作时间(MTTFF) 应不低于500h (考查);b)平均故障间隔时间(MTBF)应不低于1000h (考核);c)无故障性综合评分值(Q)应不低于60分(考查)。4.9耐久性齿轮箱经500h负荷试验和1h的110%超负荷试验或按实船配机试验时,应无严重故障或致命故障发生。4.10 使用寿命由厂方和用户商定。5试验方法5.1试验 前的准备5.1.1提交试验的齿轮箱，应按相关部门批准的设计图样和技术文件检验合格。5.1.2试验所用仪器、 仪表及其他测试设备，应具有计量合格证书，并在有效期内。仪表的精度等级应符合表5的规定。表5转矩测量精度转速测量精度油温、压力表等工业用测量仪表精度土1%土5 r/min士2.5%5.1.3齿轮 箱安装在试验台位上的对中精度要求如下:a)齿轮箱的输入、输出法兰与试验台位设备的对应法兰为刚性连接时，其法兰径向圆跳动不大于0.05 mm;法兰轴向圆跳动每100 mm法兰直径不大于0.02 mm,最大不超过0.05 mm。b)齿轮箱的输入、输出法兰与试验台位设备的对应法兰为弹性连接时，其法兰径向圆跳动不大于0.1mm;法兰轴向圆跳动每100mm法兰直径不大于0.04mm。5.1.4试验用油按产品使用说明书和有关技术文件规定。5.1.5试验时环境温度 和试验用冷却水温度应在有关技术文件规定范围之内。5.1.6做好试验检测记录准备。5.2外观质量用目测检查齿轮箱的外观质量。5.3工作倾斜度按CB 1146.8规定的方法检查工作倾斜度。5.4密封性用吸水纸擦拭齿轮箱各接合面和管接头处，应无油渍出现。6.5 输入、输出联轴器精度要求用百分表检测输入、输出联轴器的径向圆跳动和轴向圆跳动。5.6空负荷试验5.6.1在齿轮 箱输入转速为50%、75%和100%额定转速下，正、倒车各运转10 min，观察有无异常情兄。4JB/T9746.1- -20115.6.2在齿轮箱输入转速为应用场合规定的接排转速，如无特殊规定则取50%~60%额定转速时，各离合元件接合、脱开操作三次，观察有无异常情况。用秒表或专用参数测试记录设备检查油泵上油时间。5.7负荷试验负荷试验按表6和表7 (仅供出厂检验用)的要求进行，负荷的额定值根据图1齿轮箱相应减速比的传递能力容量图确定。用相应的仪器仪表测量和计算工作油压升压时间、油池油温和工作油压波动值。1=41=591 t506520豆440善390嚣330257221000 1 500 2000 2 3001000I50020002300输入转速r/min↑1=4.5i=5.5,6s 400-否364s 300241图1表6传递能力额定输入转速额定功率运转时间kW/ ( r/min)(%)min顺车120 (顺车快挡60，顺车慢挡60)100≤03倒车60110顺车60 (顺车快挡30，顺车慢挡30)顺车180 (顺车快挡90，顺车慢挡90)>0.3部分负荷倒车60:注1:括号内为双速齿轮箱的运转时间。注2:本表工况适用于性能试验。JB/T 9746.1- -2011表7运转时间传递能力额定输入转速额定功率minkW/ (r/min)(%)顺车倒车100≤0.330001103(6(部分负荷-50注1:对于双速齿轮箱，表中顺车运转时间用于顺车快挡:顺车慢挡运转时间与快挡相同。注2:本表工况适用于出厂试验。5.8离合性能试验试验时齿轮箱输入转速为(50%~ 60%) 额定转速，按配套柴油机推进特性曲线施加相应负荷，作顺、倒车离合和换向各三次，取平均值，测定其工作可靠性和以下项目:a)换向时间:将手柄从顺车(或倒车)位置转至中间停位并停留约(2~3) s,再转到倒车(或顺车)位置，测定其换向时间和离合时间。换向时间以开始操作手柄到输出轴开始翻转为止。b)换向冲击扭矩:用扭矩仪测定。c)手柄操纵力:对机械操纵式齿轮箱用弹簧秤测手柄操纵力，测4次取平均值。5.9储备系数测定5.9.1在试验 条件许可的情况下，对湿式片式离合器作储备系数测定，选择下列两种方法之一一:a)在额定输入转速下，逐渐增加负荷使离合器开始打滑，按公式(1)计算得出:T式中:储备系数;Tn一-离合器公称转矩，单位为牛米(N. m);max--离合器开始打滑时的最大转矩，单位为牛米(N●m)。b)在额定输入转速和额定负荷下，逐渐降低离合器的工作油压力，使离合器开始打滑，按公式(2)计算得出:RPn一-离合器额定工况时的最小工作油压，单位为兆帕(MPa);-离合器开始打滑时的工作油压，单位为兆帕(MPa)。5.9.2当受试验条件限制时，按额定工况下的工作压力，换算成相应部分试验负荷时的油压，直至打滑，此时按公式(3)计算:β=Pβ一换算成相应部分试验负荷时的油压，单位为兆帕(MPa);6JB/T 9746.1- -201 1P1一-离合器开始打滑时的工作油压，单位为兆帕(MPa);-部分负荷试验时离合器实际传递转矩，单位为牛米(N●m);T一离合器额定传递转矩，单位为牛米(N.m);p--离合器额定工况下的最低工作油压，单位为兆帕(MPa)。5.10带排扭矩测定在齿轮箱输入转速为额定转速的50%~ 60%、油温40°C~ 50'C的工况下，将齿轮箱切换到空挡位置，对输出轴端进行制动后，用带排扭矩测量装置测定带排扭矩。5.11空 载功率损耗率的测定在额定输入转速、油温在60 t5 C、油面高度符合规定的条件下，脱开输出端的加载装置，测定齿轮箱的最大空载损失。5.12连续离合换向试验5.12.1按性能 试验中对离合或换向试验要求，作连续离合或换向300次，每100次为一-组。5.12.2换向试验时，按使用说明书操作，每次换向时间应不大于15S。5.13接触斑 点检查试验结束后，按GB/Z 18620.4的规定检测齿面接触斑点。5.14 噪声与振动的测量条件许可时，齿轮箱的噪声与振动按GB/T 6404.1与GB/T 6404.2的有关规定测试;试验条件不具备时，可经有关方面商定，采用其他方法测试。5.15 清洁度按附录C的规定进行测量。5.16 安全保护性能试验按产品技术文件或订货协议要求采用的安全保护措施相应检验方法进行试验。5.17可靠性按JB/T51127的规定和本部分的附录B进行试验和判定。5.18耐久性5.18.1齿轮箱需作 500h负荷试验，每100h为-一个循环，在额定工况下，-一个循环为正车运转90 h、倒车运转10h,5个循环试验结束后，做1h的110%超负荷试验。5.18.2如超出试验台位条件无法做额定工况试验时，须经有关方面商定，进行部分负荷试验或实船配机试验。5.18.3若在试验中齿轮箱出现故障或零件损坏，按使用说明，能在2h内，排除故障或调换零件者, ;可继续试验，若检修时间超过2h,则需重新进行试验或按双方商定的规则延长试验时间。5.19使用寿 命随实船航行考核，由用户提供使用报告。6检验规则6.1 型式检验6.1.1凡属 下列情况之-者，应进行齿轮箱的型式检验:a)新产品试制、定型或鉴定;b)产品的设计、工艺、生产设备、管理等方面有较大改变，影响产品性能;c)周期性检查;d)国家质量监督部门]或行业主管部门]提出进行型式检验要求。注:对已定型产品进行较大结构性改进或变型设计时，可视改进内容进行型式试验或仅进行型式试验中的性能试验项目。7JB/T 9746.1- -20116.1.2检验项目齿轮箱的型式检验包括性能试验、耐久试验、连续离合或换向试验，齿轮箱型式检验项目见表8。6.1.3检验数量齿轮箱型式检验的数量为一台，可以是新产品试制的样机或是从受检生产批量中随机抽取的产品。注:对于同一类型不同速比的齿轮箱，应选取最大速比的齿轮箱做试验样机。6.1.4合格判据齿轮箱型式检验的项目全部符合要求时判为型式检验合格。若有不符合要求的项目，允许加倍取样对全部检验项目进行复验。若复验符合要求，仍判定齿轮箱型式检验合格;若仍有不符合要求的项目，则判定齿轮箱型式检验不合格。6.2 出厂检验6.2.1检验项 目出厂检验分空负荷试验和负荷试验及离合和换向试验。其中负荷试验按按表7进行，出厂检验项目见表8。6.2.2检验数量每台齿轮箱在出厂前都应进行出厂检验。6.2.3合格判据齿轮箱的出厂检验全部项目符合要求，判定齿轮箱出厂检验合格。若有不符合要求的项目，则判定该齿轮箱出厂检验不合格。表8序号检验项目型式检验出厂检验.要求章条号检验方法章条号外观质量●1.15.22工作倾斜度.25.33密封性1.35.44输入、输出联轴节精度要求.45.55空负荷油泵上油时间4.5.15.6.26工作油压升压时间4.5.2.77油池油温5.78工作油压波动值9换向时间4.5.35.81(换向冲击扭矩1手柄操纵力一12储备系数4.5.45.913离合器带排扭矩4.5.55.10空载功率损耗率4.5.65.1115连续离合换向4.5.75.1216齿面接触斑点(4.5.85.1317噪声4.5.95.1418振动O4.5.1019清洁度C.65.152(安全保护4.75.1621可靠性4.85.17JB/T 9746.1- -201 1表8 (续)序号|检验项目型式检验出厂检验要求章条号检验方法章条号22耐久性1.95.182使用寿命O4.105.19注:●表示必检项目，O表示选检项目，-表示免检项目。7标志、 包装、贮存和运输7.1标志.齿轮箱应具有铭牌、指示牌。出口产品的铭牌应有中英文对照。铭牌上应标明:a)制造厂名称、商标;b)型号、用途;c)主要特征参数(输入转速范围、额定传递能力、速比等);d)出厂日期和编号;e)船级社检验标记。7.2包装 :齿轮箱应经清洗和防锈处理后装入衬有防潮材料的包装箱内。齿轮箱包装应符合GB/T13384的规7.3 贮存在干燥、通风的仓储条件下，制造厂应能保证齿轮箱的有效封存期自出厂之日起不少于12个月。7.4 运输产品在运输时，应保证不受碰伤、雨淋和有害气体的侵蚀。9JB/T 9746.1- -2011附录A(规范性附录)齿轮箱噪声的限值齿轮箱在其顺车工况，噪声限值按图A.1和公式(A.1) 的规定。如用户另有要求，可与制造厂商定。20 r10090 -80 t7051(I 00010000功率kW图A.1Lwa=10 1gP+80 ........................ (A.1)式中:Lwa-声功率级，单位为分贝[dB (A)];P-发动机功率， 单位为千瓦(kW)。10JB/T 9746.1- -201 1附录B(规范性附录)船用齿轮箱故障模式分类表船用齿轮箱故障模式分类见表B.1。表B.1序号故障模式情况说明故障类别01齿轮箱整机1| 齿轮箱储备系数<1.5I齿轮箱上油时间>8s油温> 80"CII油水渗漏停机排除密封件、垫片等损坏第一次不停机排除IV无倒顺换向功能02箱体总成箱体损坏、裂纹需更换主动齿轮轴承孔过度磨损10其余各轴承孔I1箱体联接螺栓的螺孔损坏、滑扣V03齿轮12| 定位或连接失效、过度磨损3齿轮轮齿断裂齿轮啮合面点蚀、胶合严重的需更换15与齿轮连接传矩螺栓、传扭销、螺栓孔04轴类5| 输入轴、传动轴、输出轴断裂、损坏17传扭花键严重磨损、压馈I8承受螺旋桨推力、拉力的螺栓05离合器零件19离合器外壳齿面压馈严重、断齿断裂、损坏|需更换20离合器座齿面压馈严重、过盈配合失效21油缸体22| 活塞损坏23| 活塞环24摩擦片断裂、传扭失效06其他传扭件25输入、输出联轴节失效需要更换或重新配磨07轴承26|轴承1JB/T 9746.1- -2011表B.1 (续)序号名称故障模式情况说明故障类别08油泵27油泵损坏需更换II09冷却器28机油冷却器漏水、漏油.10控制系统29操纵阀失灵I30配油器31调压阀、安全阀失效、失灵I[11其他32仪表失效33 安全保护装置注:故障类别及定义见JB/T51127。2JB/T 9746.1- -201 1附录C(规范性附录)齿轮箱清洁度测定方法C.1测定用器具、 设备及清洁液C.1.1器具a)刷子:包括大小规格的圆形、锥形、扁圆形尼龙刷等;b)滤网:按GB/T 6003.1规定的SSw 0.032/0.028;c)必要的容器及工具。C.1.2设备a)感量为1 g/10 000g的分析天平;a)烘箱;b)干燥器。C.1.3清洗液溶剂油(推荐采用GB 1922规定的3号普通型)，煤油或丙酮。C.2杂 质收集的操作规程C.2.1在 盘车过程中，用清洁的煤油冲洗约3 min.C.2.2收集油底壳、机油滤清器、吸油滤网、冷却器等部位各处的全部清洗液。C.2.3将齿轮箱所有可拆分部分全部拆开，用刷子、煤油仔细清洗箱体内表面和所有零件的内外表面，收集全部清洗液。拆卸滤清器芯及吸油滤网，浸入盛有清洗液的容器中浸洗。C.2.4将带 有杂质的全部清洗液沉淀2h后，取其沉底部分的1/3 溶液用Ssw 0.032/0.028滤网过滤。C.2.5将盛有杂质的滤网依次放入溶剂油和丙酮中各浸泡20 min。C.2.6将经过清洗液浸泡的 盛有杂质的滤网放入105C士5"C的烘箱内烘60 min取出,放在干燥环境中冷却60 min,再置于感量为1 g/10000g的天平上称重。对盛有杂质的滤网进行多次烘干、冷却和称重的过程，直至两次称重差值不超过4g/l 000g，记录下此质量。3