通用工业齿轮箱检验规范.docx

1. 适用范围
本规范适用于工业齿轮箱（功率范围：5kW-2000kW，转速范围：500-3000rpm）的出厂检验与型式试验，涵盖设计、制造、装配全流程质量控制。
2. 检验项目与标准
2.1 外观与尺寸检验
检验项目
检验方法
判定标准
参考标准
表面缺陷
目视/磁粉探伤
无裂纹、气孔、砂眼；铸造表面粗糙度Ra≤12.5μm
GB/T 9444-2007
箱体尺寸
三坐标测量仪
关键安装孔距公差±0.05mm，平面度≤0.1mm/m
ISO 2768-1:1989
齿轮孔径
内径千分尺
公差H7级，圆度≤0.01mm
GB/T 1800.1-2020

2.2 材料与热处理

检验项目
检验方法
判定标准
参考标准
齿轮材料
光谱分析
20CrMnTi/42CrMo等，符合化学成分要求
GB/T 3077-2015
齿面硬度
洛氏硬度计
齿面HRC 58-62，芯部HRC 30-35
GB/T 230.1-2018
硬化层深度
金相显微镜
有效硬化层深度≥0.8mm（模数≤5时）
ISO 6336-5:2016
2.3 齿轮精度
检验项目
检验设备
精度等级要求（示例）
参考标准
齿形误差
齿轮测量中心
4级精度：f_Hα≤4.5μm，f_Hβ≤7μm
ISO 1328-1:2013
齿距累积误差
齿轮跳动仪
F_p≤15μm（模数=5，齿数=30时）
AGMA 2015-1-A01
接触斑点
红丹粉涂色法
齿高方向≥45%，齿长方向≥60%
GB/Z 18620.4-2008
表面质量
粗糙度仪/目测
齿面表面粗糙度 Ra 值一般应不大于 1.6μm。齿面不得有裂纹、砂眼、气孔、磕碰等缺陷
/
2.4 装配质量
检验项目
检验方法
判定标准
参考标准
轴承轴向间隙
百分表测量
深沟球轴承：0.05-0.15mm；圆锥滚子轴承：0.1-0.3mm
ISO 5593:1997
齿轮侧隙
压铅法/激光测量
圆周侧隙j_t=0.05×mn +0.1mm（m_n为法向模数）
DIN 3967:1978
同轴度
激光对中仪
输入/输出轴同轴度≤0.05mm
ISO 1101:2017
箱体结合面应紧密贴合，用 0.05mm 塞尺检查，塞入深度不得超过结合面宽度的 1/3。
装配螺栓、螺母时，应按规定的扭矩拧紧，使用扭矩扳手测量。例如，M10 的螺栓，拧紧扭矩一般为20-30N・m。
2.5 箱体
2.5.1尺寸精度
孔径：用内径千分尺或三坐标测量仪测量，与轴承配合的孔径公差等级一般为 IT6 - IT7。例如，与 6205 轴承配合的孔径，公差为 ±0.01mm。
中心距：使用三坐标测量仪测量，中心距公差根据齿轮精度等级确定。对于 7 级精度的齿轮传动，中心距公差为 ±0.05mm。
箱体外形尺寸：用游标卡尺或卷尺测量，外形尺寸偏差应符合设计要求，一般为 ±1 - 2mm。
2.5.2 形状与位置精度
孔的圆柱度：用圆度仪测量，与轴承配合的孔圆柱度公差一般为 0.002 - 0.005mm。
平行度：对于平行轴的箱体，孔的平行度公差一般为 0.02 - 0.05mm，通过测量两孔轴线在给定平面内的平行度来确定。
垂直度：孔与底面或侧面的垂直度公差一般为 0.05 - 0.1mm，用直角尺和塞尺测量。
2.5.3 表面质量
表面粗糙度：与轴承配合的孔表面粗糙度 Ra 值一般不大于 1.6μm，箱体其他加工面一般不大于 3.2μm。
表面缺陷：目视检查，箱体表面不得有裂纹、砂眼、气孔等缺陷。
2.6 性能试验
2.6.1 空载试验
条件：额定转速运行至少1小时
判定标准：
轴承温升≤40℃（环境温度+40℃）
振动速度有效值≤2.8mm/s（符合ISO 10816-3 Class B）
噪声≤85dB(A)（1米距离，按ISO 8579-2测试）
2.6.2 负载试验
条件：逐级加载至额定扭矩的25%、50%、75%、100%，每级运行30分钟
判定标准：
效率≥96%（功率≥100kW时）
油温≤90℃（矿物油）/≤110℃（合成油）
无异常噪音、振动突变或泄漏
2.7 密封性试验
试验类型
方法
判定标准
参考标准
气压试验
0.15MPa保压5分钟
压力下降≤1%
ISO 19973-1:2015
油渗试验
注油至油标上限
静置24小时无渗漏
DIN 3761:2003
2.8 清洁度
检测方法
判定标准
参考标准
颗粒计数法
NAS 1638 Class 8（新油注入前）
ISO 4406:2021
滤膜称重法
污染物质量≤30mg/L（油品容量≤100L）
SAE AS4059F
2.9 常见问题与处理措施
缺陷类型
判定标准
处理措施
齿面点蚀
面积占比＞10%

更换齿轮副
轴承游隙过大
超差50%
调整或更换轴承
箱体裂纹
深度＞2mm
补焊或报废
3. 检验规则
出厂检验：100%完成2.1、2.3、2.4、2.6.1、2.7项。
型式试验：每批次抽检5%（至少1台），包含全部检验项目。
判定准则：关键项目（标★）100%合格，一般项目不合格率≤3%。
4. 文件记录
检验报告需包含：齿轮参数表、材料证明、热处理曲线、试验数据图谱
存档期限：不少于产品寿命周期（建议≥10年）
5. 检验准备
5.1量具及仪器
三坐标测量仪：用于测量齿轮箱关键零部件的尺寸精度，精度为 ±0.001mm。
齿轮测量中心：可测量齿轮的齿形、齿向、齿距等精度参数，测量精度符合相关标准要求。
表面粗糙度仪：测量表面粗糙度，测量范围为 Ra 0.025 - 100μm，精度为 ±10%。
硬度计：包括洛氏硬度计、布氏硬度计等，用于检测材料硬度，误差不超过 ±3%。
千分尺：测量精度为 0.01mm，用于测量轴类零件的直径等尺寸。
游标卡尺：测量精度为 0.02mm，用于一般尺寸的测量。
塞尺：用于测量间隙，精度为 0.01mm。
扭矩扳手：测量装配扭矩，精度为 ±2%。
振动测试仪：检测齿轮箱运行时的振动情况，频率范围为 0 - 1000Hz，精度为 ±5%。
噪声测试仪：测量齿轮箱运行噪声，测量范围为 30 - 130dB（A），精度为 ±1dB。
5.2检验场地
检验场地应清洁、干燥，环境温度应保持在 20℃±5℃范围内，以减少温度对测量结果的影响。
场地应具备良好的照明条件，光照度不低于 300lx，确保检验人员能够清晰观察检验对象。
6. 引用标准清单
GB/T 10095-2008 圆柱齿轮精度制
ISO 6336:2019 齿轮承载能力计算
AGMA 2000-C15 齿轮胶合承载能力
DIN 3990:1987 齿轮疲劳强度验证
注：具体参数需根据齿轮箱设计文件（如模数、功率、速比）动态调整，本规范为通用技术框架。