JBT 9720-2001 工程机械 变速器性能试验方法

ICS53.100P97JB/T9720－2001工程机械变速器性能试验方法Constructionmachinery—Benchtestmethodsoftransmissions2001-04-03发布2001-10-01实施中国机械工业联合会发布—1999《工程机械变速箱性能试验方法》的修订。修订时保留了原标准在实践中证明适应我国变速器产品要求和现实试验条件的内容；修订了标准格式、油压单位和测试仪器等。本标准自实施之日起同时代替JB/T9720—1999。本标准的附录A、附录B都是提示的附录。本标准由机械工业工程机械标准化技术委员会提出并归口。本标准起草单位：天津工程机械研究所。本标准主要起草人：许文元、崔国敏。本标准于1988年4月以ZBJ85001—87首次发布，于1999年4月标准号调整为JB/T9720—1999，本次为第一次修订。JB/T9720－2001－范围本标准规定了工程机械动力换档变速器的基本性能试验的试验项目、试验设备、试验精度、试验方法、试验数据处理等内容。本标准适用于工程机械动力换档变速器（以下简称变速器）性能试验。机械换档变速器试验也可参考使用。2引用标准下列标准所包含的条文，通过在本标准中引用而构成为本标准的条文。本标准出版时，所示版本均为有效。所有标准都会被修订，使用本标准的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性。GB/T3785—1983声级计的电、声性能及测试方法3试验项目a)变速器空载功率损失试验；b)变速器传动效率试验；c)变速器换档过程试验；d)变速器油压试验；e)变速器噪声试验。4符号和单位变速器测试参数与计算参数的名称、符号及单位见表1。5试验设备5.1本标准推荐开式试验台。台架组成包括：动力机、加载设备、紧固联接装置、辅助系统等。5.2动力机可选用直流电动机、直流测功机、交流调速电机、柴油机等。5.3加载设备可选用直流测功机、直流发电机、电涡流测功机、液压系统或水力测功机等。试验台布置如图1所示。5.4辅助系统包括供油系统和供水系统。供油系统应满足变速器工作时的最大供油压力和流量，并且可以连续调节，系统内应设置加热和冷却装置。供水系统应该保证流量够用，水流稳定可调。5.5变速器空载功率损失试验、变速器传动效率试验使用独立的供油系统。5.6试验台应保证变速器在规定的试验工况内正常运转，各联接件与被试件应具有良好的同轴度。5.7变速器在试验台上的安装状态应与在主机上相同。中国机械工业联合会2001-04-03批准中华人民共和国机械行业标准工程机械变速器性能试验方法Constructionmachinery—BenchtestmethodsoftransmissionsJB/T9720－2001代替JB/T9720—19992001-10-01实施－200125.8试验中选用与变速器作业时相同的工作油液。5.9拆除各种附加装置。进行第3章a)、b)以外的试验时，保留变速泵。表1参数名称符号单位输入转矩T1输出转矩T2发动机的额定转矩THeN·m发动机的额定转速nHe输入转速n1输出转速n2r/min变矩器进口油压p1变矩器出口油压p2操纵油压p3（或p′3、p″3）润滑油压p4主油路油压p5MPa工作油流量QL/min进口油温t1出口油温t2℃变矩器涡轮转速nTr/min变速器速比iF（R）变矩器转速比iTB输入功率P1输出功率P2空载功率损失PKkW传动效率h噪声dB(A)注1对液力机械变速器，脚标1表示变矩器的输入（或进口）参数。2p3代表两自由度变速器离合器油压，p′3和p″3分别代表三自由度变速器方向离合器油压和速度离合器油压。3iF（R）中的脚标F表示前进档，R表示后退档。－20013a)b)图1试验台布置简图－200146试验精度6.1测量过程的稳定精度6.1.1试验系统转矩波动值不大于±0.5%（指满载测量值）。6.1.2试验系统转速波动值不大于±5r/min。6.2仪器、仪表精度试验选用的仪器、仪表的容量应与测试范围相适应。仪表的精度分为A、B两级，各级所要求的精度不得低于表2的规定。表2测量参数转矩转速压力温度流量精度ABABABABAB±0.5%±1.0%±2r/min±5r/min1.5级2.5级1.5级2.5级1.5级2.5级注：表中的百分比是指满载测量值的百分比。6.3变速器鉴定试验和质量检测，仪表选用A级；变速器出厂试验仪表可选用B级。6.4对于空载功率损失和噪声试验，输入转矩和转速的测量精度选用B级。6.5记录动态参数时，测量精度要求如下：压力传感器二次仪表测量误差小于±1.0%；转矩模拟量输出非线性度不大于±1.0%；转速模拟量输出非线性度不大于±1.0%；X–Y记录仪测量精度不小于±0.5%。6.6试验开始前仪表应调零位，零点漂移量不得大于±0.2%。7试验准备7.1试验前拟定试验大纲，其试验项目和试验方法应符合本标准的规定。7.2仪器、仪表根据国家或行业有关标准进行校准、标定，并且应在有效使用期限内。在试验开始和结束时，应对仪表零点作检查。7.3噪声测量仪应能测量A声级，并符合GB/T3785中对2型仪器的要求。7.4变速器试验前，应对相匹配的液力变矩器进行原始特性试验，并备有试验报告。7.5变速器的效率试验，各档均要在试验前进行跑合。跑合方法推荐如下：7.5.1在变速器输出端加载，加载转矩为所匹配的液力变矩器在额定转速时零速工况的涡轮转矩的1/2与该档速比的乘积。7.5.2带液力变矩器的变速器输入转速按所匹配的发动机的额定转速；未装液力变矩器的单独变速器，输入转速为所匹配的发动机额定转速的1/2。7.5.3每个档位跑合1h。7.5.4工作油温不高于正式试验油温。7.5.5跑合后要彻底清洗变速器，正式试验前更换新油。7.6试验前的检查－200157.6.1检查变速器的各档运行是否正常，有无异常声响和振动。7.6.2检查变速器和液压系统密封情况。7.6.3检查测量仪表工作是否正常。7.6.4检查液压系统供油量和油压是否在规定的范围内。8试验方法8.1空载功率损失试验8.1.1试验条件8.1.1.1试验台布置参考图1、图2，应使变速器输出轴无载空转。8.1.1.2在变速器所有档位进行。每档试验过程中不得调整操纵阀。8.1.1.3变速器（或变矩器）的进口工作油温为85℃±5℃。8.1.1.4供油流量应当接近变速泵额定流量，同时应使油底壳油面保持在规定的高度。8.1.2试验程序8.1.2.1启动动力机，提高转速到设定值，待运转充分稳定后进行测试。各数据的记录应保持同步。一般起始输入转速不低于600r/min，最高输入转速取发动机的额定转速。8.1.2.2试验点之间的间隔，按输入轴转速等差分布。间隔一般不大于200r/min。8.1.2.3对单独变速器进行空载损失试验时，应使用专门的工装将动力直接输入涡轮轴。试验方法与8.1.2.1和8.1.2.2相同。8.1.2.4测试参数包括：输入转矩T1、输入转速n1、进口油温t1、工作油流量Q、离合器油压p3（或p′3、p″3）。以同样方法重复试验三次。8.1.3作变速器各档空载损失功率与输入转速（或输入转矩与输入转速）的关系曲线PK=f（n1）或T1=f（n1）。8.2传动效率试验8.2.1试验条件8.2.1.1试验台布置参考图1所示。8.2.1.2在变速器所有工作档内进行。每档试验过程中不得调整操纵阀。8.2.1.3试验时装液力变矩器的变速器进口油温90℃±10℃，出口油温不大于120℃，短时间不超过130℃；单独变速器试验时，进口油温85℃±5℃。8.2.1.4变速器外供油量应当接近变速泵额定流量，同时应使油底壳油面保持在规定的高度。8.2.2带液力变矩器的变速器试验方法8.2.2.1在试验过程中输入转速保持恒定，输入转速取发动机的额定转速。8.2.2.2试验开始，首先使输出轴空转，提高输入转速到设定值，待运转充分稳定后记录数据，然后输出轴按设定的增量逐次加载降低输出转速并保持输入转速恒定。8.2.2.3加载转矩的间隔按输出轴的转矩等差分布。在最高效率附近，工作状态转换点附近适当缩小间距。输出轴转速间隔应不大于输出轴空转转速的1/10。8.2.2.4变速器输出轴转速的最小值，对于最低档选在变矩器零速工况，并以输入转矩不超过发动机－20016的最大转矩为准。对于其它档位，选在n2≤0.3n1/iF（R）。8.2.3单独变速器的试验程序8.2.3.1恒转速试验8.2.3.1.1取两种输入转速分别进行试验。高转速n1=0.8nHe（对超速档选n1=0.6nHe），低转速n1=0.4nHe。8.2.3.1.2试验开始，首先使动力机空转，提高输入转速到设定值，待运转充分稳定后记录数据，然后输出轴逐次加载，并保持输入转速恒定。8.2.3.1.3加载转矩的间隔按输入轴的转矩等差分布。8.2.3.1.4变速器输入转矩的最大值根据输入转速确定，其值以不超过变速器传递的额定功率为准。8.2.3.2恒转矩试验8.2.3.2.1变速器输入转矩分别选取2THe、1.5THe、1.0THe、0.5THe。8.2.3.2.2启动动力机，提高输入转速到起始试验转速。增加载荷到设定值，待运转充分稳定后记录数据。然后逐次提高输入转速，并保持输入转矩恒定。8.2.3.2.3起始试验转速不小于600r/min，转速间隔应按输入转速等差分布，间隔不大于200r/min。8.2.3.2.4变速器输入转速的最大值根据输入转矩确定，其值以不超过变速器传递的额定功率为准。8.2.4传动效率试验记录如下参数：T1、T2、n1、n2、p1、p2、p3（或p′3、p″3）、p4、p5、t1、t2、Q。各参数的记录保持同步。8.2.5同一项试验重复三次。8.2.6对带液力变矩器的变速器作各档效率与输出转速的关系曲线η=f（n2），输出转矩与输出转速的关系曲线T2=f（n2）。对单独变速器作效率与输出转速的关系曲线η=f（n2）[定转矩]；效率与输出转矩的关系曲线η=f（T2）[定转速]，以及输出转矩与输出转速的关系曲线T2=f（n2）8.3换档过程试验单独变速器不作此项试验。8.3.1试验条件8.3.1.1试验台布置在图1所示的基础上改换加载装置。8.3.1.2试验以惯性负荷加载。与被试变速器配套主机的平移惯量折算到变速器输出的转动惯量为J，试验台加载设备固有转动惯量为Jy，试验时需要增加的飞轮惯量JF=J–Jy。8.3.1.3取变速器输入转速n1=0.8nHe。8.3.1.4变速器进口油温为85℃±5℃。8.3.1.5工作油流量与传动效率试验时外供油量相同，或使用自身的变速油泵供油。8.3.2试验程序8.3.2.1将变速器输出转矩T2、输入转速n1、输出转速n2、离合器操纵油压p3（或p′3、p″3）转换为模拟量信号输出。在试验之前确定各传感器的标定值。8.3.2.2启动动力机，提高变速器输入转速到设定值。操纵换档杆，依次由空档到各前进档，然后返回（即N→F1→F2…F2→F1→N），再由空档依次到各后退档，然后返回（即N→R1→R2…R2→R1→N）。8.3.3记录如下各参数n1、n2、T2、p3（或p′3、p″3）的动态变化曲线，以及t1、t2、Q等值。记录格式见附录A（提示的附录）的表A1。8.3.4动态参数记录可选用磁带机、光电示波器、X–Y记录仪、微机采集系统等。－200178.4工作油压试验8.4.1试验条件8.4.1.1试验台布置参见图1。8.4.1.2变速器由自身所带的油泵供油。输入轴转速分别为n1=nHe和n1=700r/min。变速器输出轴应无载空转。8.4.1.3变速器进口油温大于80℃。8