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减速机负载运行测试的标准流程是什么?

发布时间:2025-11-18
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减速机负载运行测试的核心目标是验证产品在额定 / 极限负载下的传动效率、稳定性、温升及寿命符合性,需遵循 GB/T 10095(齿轮减速机)、ISO 6336(齿轮承载能力)、JB/T 9002(蜗杆减速机) 等标准,结合产品类型(齿轮、行星、蜗杆等)细化执行。以下是通用且可直接落地的标准流程:
一、测试前准备(30 分钟内完成)
1. 设备与工装检查
测试系统:确认负载加载装置(磁粉制动器、电涡流测功机、伺服电机加载)、扭矩转速传感器(精度≥±0.5%)、温度传感器(热电偶 / 红外测温仪,量程 - 50~200℃)、振动测试仪(频率范围 10~1000Hz)、噪音计(精度≥±1dB)均已校准(校准证书在有效期内)。
减速机安装:按实际工况固定在试验台(水平 / 垂直安装需与产品说明书一致),输入轴与驱动电机、输出轴与负载装置的同轴度误差≤0.02mm(用百分表检测),连接法兰螺栓按规定扭矩紧固(建议采用力矩扳手)。
润滑与密封:加注符合要求的润滑油(型号、油量按产品手册,如齿轮油 ISO VG 220/320),检查油封、法兰连接处无渗漏,启动前手动盘车 3~5 圈,无卡滞、异响。
2. 测试参数确认
明确测试对象参数:额定功率 P(kW)、额定转速 n₁(r/min)、额定扭矩 T(N・m)、传动比 i、许用温升 Δt(通常≤80℃,环境温度参考 25℃)。
设定测试负载等级:额定负载(100% T)、超载(125% T,持续 30 分钟)、冲击负载(150% T,单次 10 秒,重复 3 次),特殊场景需增加连续负载(24 小时额定负载)。
3. 环境条件记录
记录环境温度(15~35℃)、湿度(40%~80% RH)、大气压力(86~106kPa),避免极端环境影响测试结果。
二、空载预热运行(10 分钟)
启动驱动电机,使减速机在 无负载(输出轴空转) 下以额定输入转速运行 10 分钟,目的是让润滑油循环均匀、零部件初步磨合。
监测项目:输入 / 输出转速(验证传动比是否符合设计值,误差≤±1%)、噪音(≤75dB (A),距离机体 1m 处)、温升(初期≤30℃)、有无渗漏或异常振动(振动速度≤2.8mm/s)。
若出现卡滞、异响、渗漏等问题,立即停机排查(如重新校准同轴度、补充润滑油)。
三、负载测试核心流程(按负载等级逐步执行)
1. 额定负载测试(持续 60 分钟,核心测试项)
加载方式:通过负载装置逐步加载至额定扭矩 T(加载速率≤5% T / 秒,避免冲击),稳定后保持 60 分钟。
监测频率:每 5 分钟记录 1 次以下数据:
输入 / 输出扭矩、转速(计算传动效率 η=(输出功率 / 输入功率)×100%,齿轮减速机 η≥95%,行星减速机 η≥97%);
机壳温度(测量输入端、输出端、齿轮箱中部 3 个点,取最大值)、润滑油温度(油温≤100℃);
振动速度(≤4.5mm/s,按 GB/T 6075.3 评定)、噪音值(≤85dB (A));
密封处有无渗漏、润滑油液位是否正常。
2. 超载负载测试(持续 30 分钟,验证极限承载能力)
加载至 125% 额定扭矩(1.25T),稳定运行 30 分钟,监测项目与额定负载一致。
关键要求:温升不超过许用值(Δt≤80℃),振动速度≤7.1mm/s,无齿轮胶合、轴承过热、密封失效等故障,停机后检查齿面无点蚀、磨损。
3. 冲击负载测试(验证抗冲击能力)
加载至 150% 额定扭矩(1.5T),单次持续 10 秒,间隔 30 秒后重复,共 3 次。
监测要求:冲击过程中无断轴、齿轮碎裂、连接松动等恶性故障,冲击后仍能正常运行(传动效率下降≤5%)。
4. 连续负载测试(可选,针对长寿命需求)
若产品需验证寿命,在额定负载下连续运行 24~100 小时,每 1 小时记录 1 次关键数据,每 8 小时停机检查润滑油状态(是否乳化、含金属碎屑)。
结束后拆解检查:齿面磨损量(≤0.02mm)、轴承游隙(符合设计要求)、齿轮啮合精度(用齿厚卡尺检测)。
四、停机与数据整理(15 分钟)
1. 停机流程
逐步卸载负载(速率≤10% T / 秒),待负载降至 0 后,关闭驱动电机,让减速机自然冷却至环境温度 ±10℃。
检查机体表面有无变形、密封处有无渗漏、润滑油颜色是否正常(无发黑、乳化)。
2. 数据整理与分析
建立测试数据表(示例如下),计算传动效率平均值、最大温升、振动峰值、噪音峰值。
| 测试阶段 | 时间(min) | 输入转速(r/min) | 输出扭矩(N・m) | 传动效率(%) | 机壳最高温度(℃) | 振动速度(mm/s) | 噪音(dB (A)) | 备注 |
|----------------|-------------|-------------------|-----------------|---------------|-------------------|------------------|---------------|------------|
| 空载预热 | 10 | 1500 | 0 | - | 32 | 1.8 | 68 | 无异常 |
| 额定负载 | 30 | 1500 | 200 | 96.5 | 75 | 3.2 | 78 | 无渗漏 |
| 超载负载(125%)| 15 | 1500 | 250 | 94.2 | 92 | 5.8 | 83 | 无异常 |
对比标准要求:若传动效率、温升、振动、噪音均在许用范围内,且无故障,判定为 “合格”;否则需分析原因(如齿轮精度不足、润滑不良、同轴度偏差等)。
五、测试报告生成(标准化输出)
报告需包含以下核心内容,可直接用于产品合格证明或客户验收:
测试对象信息:产品型号、规格、序列号、生产批次;
测试依据:引用的标准(如 GB/T 10095-2018)、测试设备校准证书编号;
测试条件:环境参数、安装方式、润滑油型号;
测试数据:空载、额定负载、超载、冲击负载的完整数据表及趋势图(如温升 - 时间曲线);
测试结果:合格 / 不合格判定、关键指标是否符合设计要求;
问题与改进:若不合格,列出故障现象(如温升超标)、原因分析及整改措施(如更换高粘度润滑油)。
六、注意事项(安全与精度保障)
测试过程中需佩戴防护装备(安全帽、防护眼镜),试验台周围设置安全围栏,防止负载装置失控;
加载 / 卸载必须平稳,避免瞬间冲击导致传感器损坏或减速机故障;
若测试中出现温度骤升(≥10℃/ 分钟)、振动超标(≥11.2mm/s)、噪音突变(≥10dB (A)),立即停机排查;
不同类型减速机的特殊要求:
行星减速机:需额外监测太阳轮与行星轮的啮合温度(可内置热电偶);
蜗杆减速机:许用温升可放宽至≤90℃,传动效率 η≥85%(单头蜗杆);
变频减速机:需模拟实际变频工况(5~100Hz 转速范围)进行负载测试。
通过以上流程,可全面验证减速机的负载运行性能,确保产品符合行业标准及实际应用需求。如需针对具体类型(如 RV 行星减速机、硬齿面齿轮减速机)细化测试参数,可提供产品规格进一步定制。
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