JBT9720-2001.pdf

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1、ICS 53.100 P97 JB/T 97202001 工程机械 变速器性能试验方法 Construction machineryBench test methods of transmissions 2001- 04- 03 发布2001- 10- 01 实施 中 国 机 械 工 业 联 合 会 发 布 I 前 言 本标准是对 JB/T 97201999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/T 97201999。 本标准的附录 A、附录 B

2、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 ZB J85 00187 首次发布， 于 1999 年 4 月标准号调整为 JB/T 97201999， 本次为第一次修订。 JB/T 9720 2001 1 1 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

3、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/T 37851983 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。

4、 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

5、 机 械 行 业 标 准 工程机械 变速器性能试验方法 Construction machineryBench test methods of transmissions JB/T 97202001 代替 JB/T 97201999 2001- 10- 01 实施 JB/T 97202001 2 5. 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THe Nm 发动机的额定转速nHe 输入转速n1 输出转速n2 r/min 变矩器进口油压p1

6、变矩器出口油压p2 操纵油压p3（或 p3、p3） 润滑油压p4 主油路油压p5 MPa 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PK kW 传动效率 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。 2 p3代表两自由度变速器离合器油压，p3和 p3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。 3 iF（R）中的脚标 F 表示前进档，R 表示后退档。 JB/T 97202001 3 a) b) 图 1 试验台布置简图 JB

7、/T 97202001 4 6 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/min5r/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

8、 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%； XY 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。

9、 7. 3 噪声测量仪应能测量 A 声级，并符合 GB/T 3785 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

10、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 JB/T 97202001 5 7. 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

11、速器（或变矩器）的进口工作油温为 855。 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.

12、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 p3、p3） 。 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 9010，出口油温不大于 120，短时间不超过 130；单独变速器

13、试验时，进口油温 855。 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

14、 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 JB/T 97202001 6 的最大转矩为准。对于其它档位，选在 n20.3n1/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

15、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

16、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 p3、p3） 、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= 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= f（n2）定转矩；效率与输出 转矩的关系曲线= 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

17、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=JJy。 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 855。 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、

18、离合器操纵油压 p3（或 p3、p3）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 NF1F2F2F1N） ，再由空档依次到各后退档，然后返回（即 NR1R2R2R1N） 。 8. 3. 3 记录如下各参数 n1、n2、T2、p3（或 p3、p3）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、XY 记录仪、微机采集系统等。 JB/T 97202001 7 8. 4 工作油压

19、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. 4. 2 试验程序 8. 4. 2. 1 将离合器操纵油压 p3（或 p3、p3）转换为模拟量输出，并在试验之前确定传感器的标定值。 8. 4. 2. 2 启动动力机，提高转速到设定值。运转稳定后测量如下参数：p1、p2、p3（或 p3、p3） 、p4、 p5、Q、t1。测量在全部工作档位和两种输入转速内进行。记录表格见表 A

20、1。 8. 4. 2. 3 动力机转速 n1= nHe，稳定运转后，操纵换档阀杆由空档依次到各前进档，然后返回（即 N F1F2F2F1N） ，再由空档依次到各后退档，然后返回（即 NR1R2R2R1N） 。 8. 4. 2. 4 动力机转速 n1=700r/min，稳定运转后进行 8.4.2.3 换档操作。对三自由度变速器，进行各速 度档的前进直接换后退的操作（如 NF1R1F1F2R2F2F3R3R2R1N） 。 8. 4. 3 记录两种输入转速下各档位的下列参数：p1、p2、p3（或 p3、p3） 、p4、p5、t1、Q，并且记录 变速器换档过程中离合器操作油压 p3（或 p3、p3）变

21、化曲线。记录表格见表 A1。 8. 4. 4 测试离合器操作油压前（或后）测量换档阀杆的操纵力，将测量结果记于表 A2。 8. 4. 5 记录仪器与 8.3.4 相同。 8. 5 噪声试验 8. 5. 1 试验条件 8. 5. 1. 1 试验台的布置参考图 1。变速器输出轴与加载装置分离，使其无载空转。 8. 5. 1. 2 变速器输入转速 n1= nHe。 8. 5. 1. 3 工作油温大于 80。 8. 5. 1. 4 用变速器自身所带的油泵供油。 8. 5. 1. 5 测试时声级计的安放位置如图 2 所示。 图 3 中 A1、 A2、 A3 分别为传声器三个测点， H 为变速器输入轴中心

22、线离地高度， 一般不小于 0.4m。 A1、A2 位于 H 高度的同一平面上，A3 点在变速器上方。L 为变速器总长之半，各测量点到变速器外 壳的垂直距离均为 1m。 8. 5. 1. 6 变速器在试验台上的安装基准，夹紧点应当与实际使用条件相同。 8. 5. 1. 7 声级计的位置距离任何反射体均不得小于 2m。 8. 5. 2 试验程序 8. 5. 2. 1 启动动力机，提高转速到设定值。变速器输出轴无载空转。在各个工作档依次测量。 8. 5. 2. 2 声级计选用“A”计权网络“快”档测量。声级计正对变速器，入射角为零。声级计的读数 取周期内表针摆动的平均值。变速器的噪声值取所测各点中的

23、最大值。 8. 5. 2. 3 变速器测量前（或后）进行背景噪声测量。变速器不运转，其他条件相同， 测试方法与 8.5.2.2 相同。 8. 5. 3 如果变速器噪声大于背景噪声 10dB(A)，则背景噪声不予考虑，如果二者相差小于 3dB(A)，测 JB/T 97202001 8 量结果无效；如果二者相差 310dB(A)，则应按表 3 进行修正，将测得的结果减去修正值。 8. 5. 4 测量结果记入表 A3，并注明声级计位置 L、H。 图 2 声级计安放位置示意图 表 3 背景噪声的修正值dB(A) 所测噪声与背景噪声的差值34568910 修正值3210.5 9 试验数据处理及试验报告

24、9. 1 变速器输入、输出功率 P1、P2（kW） ： 30000 11 1 nT P = （1） 30000 22 2 nT P = （2） 9. 1. 1 变矩器转速比 iTB： 1 F(R)2 1 TB n in n n i T = （3） 9. 1. 2 变速器传动效率： 11 22 1 2 nT nT P P = （4） 9. 2 原始测量数据的处理 9. 2. 1 求各次测量参数的算术平均值 X ： N X X N i i = = 1 （i=1，2，3N） （5） 式中：Xi每次测量的参数值； N参数值的个数。 JB/T 97202001 9 9. 2. 2 求对应每一测量值 Xi

25、的剩余误差 Ui： XXU ii = （6） 9. 2. 3 求测量值的均方差： 1 1 2 = = N U N i i （i=1，2，3N） （7） 9. 2. 4 求极限误差： ),(N= （8） 式中：显著性水平； N测量次数； (, N)有 0.95 置信概率的格拉布斯准则允许最大偏离值（查表求得） 。 9. 2. 5 如果剩余误差 Ui中有大于极限误差的值，应视为测量粗差予以剔除。重新按 9.2.1 计算算术 平均值。 9. 3 将各测量参数的算术平均值及其计算结果记入试验总表，见表 A4。试验总表内容可根据试验报 告用途调整。 9. 4 试验曲线 9. 4. 1 图示一组试验数据时

26、，横坐标代表自变量，纵坐标代表因变量。所用的比例要能准确地表示出 各参数的有效值。曲线应当连续、匀整、光滑。 9. 4. 2 曲线应标明试验条件（如 n1=常数或 T1=常数）和曲线所属档位。试验曲线示例见附录 B（提 示的附录）的图 B1B5。 9. 5 试验报告 试验完成后应写出试验报告。报告内容包括下列各项： a) 前言，包括试验时间、试验地点、试验件型号及主要技术数据，出厂年月、制造厂名称； b) 试验目的； c) 试验设备及仪器仪表规格型号； d) 试验准备； e) 试验项目和试验方法； f) 试验结果，包括试验中出现的问题及处理情况，并附试验数据、计算结果和试验曲线； g) 试验精

27、度分析； h) 试验结论和建议。 JB/T 97202001 10 附 录 A 表 A1 变速器换档过程及工作油压试验记录表 输入转速 n1 r/min 输出转速 n2 r/min 进口油压 p1 MPa 出口油压 p2 MPa 润滑油压 p4 MPa 主油路油压 p5 MPa 进口油温 t1 工作油流量 Q L/min 油压变化 s 离 合 器 油 压 MPa 换 档 转 矩 Nm 换档档位 t1t2t3p3p3p3T2T峰 NF1 F1F2 注：t1降压时间；t2充油时间；t3换档总时间；T峰峰值转矩。 表 A2 变速器操纵力测量记录表 被试阀名称及档位范围 测量值 N 施力点距阀轴心距离

28、 mm （提示的附录） 变速器试验记录表 JB/T 97202001 11 表 A3 变速器噪声测试数据记录表 测量数据 噪声值 dB(A)变速器测试条件 测量档位 测 点 A1 测 点 A2 测 点 A3 噪 声 评价值 dB(A) 输入转速 n1 r/min 进口油温 t1 工作油流量 Q L/min F1 F2 R1 R2 背景噪声 JB/T 9720 2001 10 表 A4 变速器试验总表 试验日期： 年 月 日 变速器变 矩 器试验项目 操纵油压 MPa 序 号 输入 转速 n1 r/min 输入 转矩 T1 Nm 输出 转速 n2 r/min 输出 转矩 T2 Nm 进口 油温

29、t1 出口 油温 t2 p3p3p3 润滑 油压 p4 MPa 主油路 油压 p5 MPa 进口 油压 p1 MPa 出口 油压 p2 MPa 工作油 流量 Q L/min 输入 功率 P1 kW 输出 功率 P2 kW 传动 效率 变矩器 速 比 iTB 试件型号 1 2档位速比 3 4 5 6 7 8 9 10 11 备注： JB/T 97202001 13 附 录 B 图 B1 动力换档变速器传动效率试验= f（n2） ；T2= f（n2）关系曲线后退档略 图 B2 动力换档变速器空载损失试验 PK= f（n1）关系曲线 （提示的附录） 试验曲线示例 JB/T 97202001 14 图

30、 B3 单独变速器效率试验= f（n2） ；T2= f（n2）关系曲线后退档略 图 B4 单独变速器效率试验= f（T2）关系曲线 图 B5 单独变速器空载损失试验 PK= f（n1）关系曲线 JB/T 9720 2001 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 JB/T 97202001 * 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 100044） * 开本 8801230 1/16 印张 4 1 1 字数 30,000 2001 年 8 月第一版 2001 年 8 月第一次印刷 印数 1500 定价 20.00 元 编号 2001019 机械工业标准服务网：http:/www.JB