T∕ZZB 2072-2021 汽车、摩托车电机用碳平面换向器.pdf

ICS 43.040.10 CCS T 36 汽车、摩托车电机用碳平面换向器 Carbon plane commutator for motor of automobile and motorcycle 2021 - 03 - 01 发布 2021 - 03 - 31 实施团体标准 T/ZZB 20722021 浙江省品牌建设联合会 发 布 T/ZZB 20722021 I目 次 前言 . II1 范围 . 12 规范性引用文件 . 13 术语和定义 . 14 基本要求 . 15 技术要求 . 26 试验方法 . 37 检验规则 . 58 标志、包装和运输、贮存 . 79 质量承诺 . 7 T/ZZB 20722021 II 前 言 本文件按照GB/T 1.12020标准化工作导则 第1部分：标准化文件的结构和起草规则的规定起草。 请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别这些专利的责任。 本文件由浙江省品牌建设联合会提出并归口管理。 本文件主要起草单位：浙江长城换向器有限公司。 本文件参与起草单位（排名不分先后）：安固集团有限公司、温州佳合标准化信息技术事务所、瑞安市汽车摩托车配件行业协会。 本文件主要起草人：陈凤仙、杨林飞、黄旭环、戢秀芬、阮志清、金爱蝶、韩光寿、施海柔。 本文件评审专家组长：程力。 T/ZZB 20722021 1 汽车、摩托车电机用碳平面换向器 1 范围 本文件规定了汽车、摩托车电机用碳平面换向器的术语和定义、基本要求、技术要求、试验方法、检验规则、标志、包装和运输、贮存、质量承诺。 本文件适用于汽车、摩托车燃油泵电机的碳平面换向器（以下简称碳换向器）。 2 规范性引用文件 下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。 其中， 注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；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/T 191 包装储运图示标志（GB/T 1912008，ISO 780:1997，MOD） GB/T 2829 周期检验计数抽样程序及表（适用于对过程稳定性的检验） JB/T 8987 换向器用银铜合金线（带）材技术条件 QC/T 10142015 汽车、摩托车起动电机用换向器 3 术语和定义 QC/T 10142015界定的术语和定义适用于本文件。 3.1 径向圆跳动值 radial run-out value 以换向器内孔中心线为基准，在同一截面测量的每一换向片到中心线距离的极差值。 来源：QC/T 10142015，3.5 3.2 片间段差值 bar to bar value 相邻两换向片到内孔中心线的距离差值。 来源：QC/T 10142015，3.6 4 基本要求 4.1 设计研发 4.1.1 采用正交或田口试验方法对碳换向器的材料、选型、结构、工艺、性能等进行优化设计。 4.1.2 采用三维软件设计、仿真模拟分析、快速成型验证（如 3D 打印）等技术手段对产品结构进行优化。 T/ZZB 20722021 2 4.2 原材料 4.2.1 换向片铜材料应符合 JB/T 8987 的规定。 4.2.2 石墨材料性能应符合表 1 的规定。 4.2.3 换向片、 石墨片、 焊膏等材料中的限量物质应符合 RoHS 2015/863/EU 和 REACH (EC)No 1907/2006的限值要求。 表1 石墨材料性能 项目 硬度 HSD 电阻率 抗折强度 MPa 密度 g/cm3 石墨棒 4560 2 000 35 1.711.85 4.3 工艺与装备 4.3.1 铜壳清洗工序采用全自动清洗工艺。 4.3.2 焊膏印刷工序采用全自动视觉印刷设备。 4.3.3 压制工序采用自动上下料加工工艺。 4.3.4 精加工工序采用自动流水线装备。 4.3.5 成品检验工序采用自动检验机以及在线视觉检测设备。 4.4 检验检测 4.4.1 具备换向片铜材料化学成分、表面硬度、抗拉强度、延伸率、导电率的检测能力，以及石墨材料硬度、电阻率、密度、抗折强度的检测能力。 4.4.2 具备碳换向器主要尺寸、接触电阻和绝缘耐压性能的在线检测能力。 4.4.3 具备热态超速性能、换向片径向拉力、石墨片推力、耐高温性能、耐温度变化性能、静态耐劣质汽油性能、耐水性能等项目的检测能力。 5 技术要求 5.1 外观质量 碳换向器表面应光滑，无裂纹、无毛刺、无凹陷、无色斑。 5.2 尺寸 5.2.1 碳换向器外圆直径为 15 mm35 mm，其极限偏差应不大于 0.12 mm。 5.2.2 碳换向器内孔直径为 3 mm17 mm，其极限偏差应不大于 0.025 mm。 5.2.3 工作表面径向圆跳动值应不大于 0.15 mm。 5.2.4 片间轴向误差值应不大于 0.01 mm。 5.3 铜表面硬度 经高温焊接工艺加工后的碳换向器铜表面硬度为60 HV90 HV；经低温焊接工艺加工后的碳换向器铜表面硬度为90 HV135 HV。 5.4 接触电阻 碳换向器换向片与石墨片之间的接触电阻应不大于0.5 m。 T/ZZB 20722021 3 5.5 绝缘耐压性能 按表2规定进行绝缘耐压试验时，应不发生击穿或闪络现象。 表2 绝缘耐压试验 试验部位 试验电压 V 试验持续时间 s 相邻两换向片之间 500 2 换向片与内孔之间 1 000 60 5.6 热态超速性能 经6.7试验后，其工作表面的径向圆跳动变化值、相邻两换向片片间段差变化值应符合表3的规定。 表3 热态超速性能 径向圆跳动变化值 mm 片间段差变化值 mm 0.010 0.005 5.7 换向片径向拉力 换向片径向拉力应不小于100 N。 5.8 石墨片推力 石墨片推力应不小于100 N。 5.9 耐高温性能 经6.10试验后，接触电阻应不大于0.5 m，片间段差变化值应不大于0.01 mm，绝缘耐压性能应符合表2要求。 5.10 耐温度变化性能 经6.11试验后，接触电阻应不大于0.5 m，片间段差变化值应不大于0.005 mm。 5.11 静态耐劣质汽油性能 经6.12试验后，接触电阻应不大于0.5 m，片间段差变化值应不大于0.005 mm。 5.12 耐水性能 经6.13试验后，接触电阻应不大于0.5 m，片间段差变化值应不大于0.005 mm。 6 试验方法 6.1 试验条件 6.1.1 环境试验条件 环境试验条件如下： T/ZZB 20722021 4 a) 温度：18 28 ； b) 相对湿度：45 %75 %； c) 大气压力：86 kPa106 kPa。 6.1.2 仪器精度 仪器精度要求如下： a) 用于型式检验的电工仪表精度应不低于 0.5 级； b) 用于出厂检验的电工仪表精度应不低于 1.0 级。 6.1.3 样品要求 对热态超速性能试验、耐高温性能试验、耐温度变化性能试验的碳换向器样品进行精加工，达到径向圆跳动值不大于 0.01 mm，片间段差值不大于 0.002 mm。 6.2 外观质量 目测检查，必要时用20倍及以上光学测量设备检查。 6.3 尺寸 6.3.1 外圆直径用千分尺或其他专用测量设备测量。 6.3.2 内孔直径用两点对模式小孔量规测量或用光滑极限量规检查。 6.3.3 将碳换向器装在导向芯轴上，用换向器片间误差综合测试仪或其他类似的仪器测量其径向圆跳动值。 6.3.4 将碳换向器装在附加芯轴上，用换向器片间误差综合测试仪或其他类似的仪器测量其片间轴向误差值。 6.4 铜表面硬度 按QC/T 10142015中5.4规定的方法执行。 6.5 接触电阻 采用智能直流低电阻测试仪，一端连接换向钩，一端连接同一片石墨片中部，测试电阻值。 6.6 绝缘耐压性能 按QC/T 10142015中5.5规定的方法执行。试验电压波形为正弦波，频率为50 Hz；泄漏电流应不大于2 mA。 注：在做出厂检验时，换向片与内孔之间允许用规定试验电压值的1.2倍，历时1 s的试验代替。 6.7 热态超速性能 6.7.1 试验准备 将样品装入导向芯轴，然后任选一换向片作为测量起始点。试验前，用换向器片间段差综合测试仪或圆度仪及其他类似仪器记录测量曲线，读出初始径向圆跳动值和片间段差值。 6.7.2 试验步骤 T/ZZB 20722021 5 将样品放入（1802）的热循环烘箱中，预热30 min后取出，装入处在保温状态下的超速试验机上。然后按30 000 r/min的转速运转5 min，取下样品在常温下放置45 min后，记录测量曲线，读出径向圆跳动值和片间段差值，并与试验前的测量曲线作对应比较，取其最大值。 6.8 换向片径向拉力 试验在电子万能试验机上进行，夹持换向片中部，设定速度为50 mm/min，从换向片径向方向拉出。 6.9 石墨片推力 样品去除石墨片两侧酚醛树脂，以专用夹具固定样品，用推针以50 mm/min的速度推动石墨片，取石墨片剥离时的最大力。固定方法及推针方向见图1。 图1 石墨片固定方法及推针方向 6.10 耐高温性能 放置在300 的高温箱中保温5 min，取出放置室温存放2 h后，检测接触电阻和片间段差变化值。 6.11 耐温度变化性能 在80 和-30 各存放1 h，取出放置室温存放2 h后，检测接触电阻和片间段差变化值。 6.12 静态耐劣质汽油性能 浸在含10 %乙醇的汽油中100 h，取出放置室温存放2 h后，检测接触电阻和片间段差变化值。 6.13 耐水性能 浸在90 的水中100 h，取出放置室温存放2 h后，检测接触电阻和片间段差变化值。 7 检验规则 7.1 组批 同一规格原料、同一工艺连续生产的产品一次交货数量为一批。 去除两侧酚醛树脂 推针 T/ZZB 20722021 6 7.2 检验的类别 检验分为出厂检验和型式检验。 7.3 出厂检验 7.3.1 出厂检验项目按表 4 规定。 7.3.2 出厂检验项目分为全检和抽检，全部项目合格后方可允许出厂。 7.3.3 抽样应在出厂全检合格的产品中进行，除热态超速试验抽取 35 只外，其余按 GB/T 2829 有关规定采用一次抽样方案。不合格质量水平（RQL）规定为 50，判别水平（DL）规定为，判定组数Ac，Re为0,1。 7.4 型式检验 7.4.1 型式检验项目见表 4。 7.4.2 在下列情况下应进行型式检验: a) 新产品试制定型鉴定时； b) 产品在设计、工艺、结构或主要材料的改变足以影响产品性能时； c) 正常批量生产时，每两年进行 1 次。 7.4.3 型式检验的样品应从出厂检验合格品中随机抽取 21 只，分为 7 组。 7.4.4 型式检验应按表 4 对样品进行分组检验，如有发现任一项不合格，则判定型式检验不合格。 表4 检验项目 序号 检验项目 技术要求条款 试验方法条款 类型 出厂检验 型式检验 样 品编 号1,2,3 样品编号4,5,6 样 品编 号7,8,9 样品编号10,11,12 样 品编 号13,14,15 样 品编 号16,17,18 样 品编 号19,20,21 1 外观质量 5.1 6.2 / / / / / / 2 尺寸 5.2 6.3 / / / / / / 3 铜表面硬度 5.3 6.4 / / / / / / 4 接触电阻 5.4 6.5 / / / / / / 5 绝缘耐压性能 5.5 6.6 / / / / / / 6 热态超速性能 5.6 6.7 / / / / / / 7 换向片径向拉力 5.7 6.8 / / / / / / 8 石墨片推力 5.8 6.9 / / / / / / 9 耐高温性能 5.9 6.10 / / / / / / / 10 耐温度变化性能 5.10 6.11 / / / / / / / 11 静态耐劣质汽油性能 5.11 6.12 / / / / / / / 12 耐水性能 5.12 6.13 / / / / / / / 注：-出厂全检；-出厂抽检；-型式检验。 T/ZZB 20722021 7 8 标志、包装和运输、贮存 8.1 标志 按不同型号规格进行包装，并在包装盒上清晰地标注下列内容： a) 型号、数量； b) 制造商名称或商标、厂址； c) 注意事项标记“小心轻放”、“向上”、“堆放层数”、“怕湿”等文字或包装储运图示标志； d) 出厂日期或批号等。 8.2 包装和运输 8.2.1 包装应完整，具有一定的防湿、防振能力，在运输过程中应避免剧烈的冲击碰撞。 8.2.2 包装储运图示标志应符合 GB/T 191 的规定，包装箱外壁的文字和标志应清楚整齐。 8.2.3 包装盒内附有产品合格证。 8.3 贮存 应贮存在环境空气温度为-10 40 ，相对湿度不大于80 %，清洁、通风良好，无腐蚀性气体侵入的库房内。 9 质量承诺 9.1 自产品出厂之日起 3 年或车辆行驶 10 万公里之内（以先到者为准），因产品制造质量问题而不能正常使用时，提供免费更换服务。 9.2 若因操作不当或其他非质量问题导致产品无法正常使用， 制造商应根据客户需求组织或协助解决，8 h 内作出响应，24 h 内提供解决方案。 _