GB/T 37400.18-2023 重型机械通用技术条件 第18部分：开式齿轮传动系统

　　ICS 25. 010 CCS J 04

　　中 华 人 民 共 和 国 国 家 标 准

　　GB/T 37400. 18—2023

　　重型机械通用技术条件

　　第 18部分:开式齿轮传动系统

　　Heavy mechanicalgeneraltechnicalspecification—

　　Part18:Openinggeardrivessystem

　　2023-12-28发布 2023-12-28实施

　　国家市场监督管理总局国家标准化管理委员会

　　

　　发

　　

　　布

　　GB/T 37400. 18—2023

　　目 次

　　前言 Ⅲ

　　引言 Ⅳ

　　1 范围 1

　　2 规范性引用文件 1

　　3 术语和定义 1

　　4 型式分类 2

　　5 技术要求 2

　　5. 1 基本要求 2

　　5. 2 齿轮材料 3

　　5. 3 啮合精度 3

　　5. 4 润滑 5

　　5. 5 密封 8

　　5. 6 安装与调试 8

　　6 试验方法 8

　　6. 1 齿轮齿面公差等级检验 8

　　6. 2 大齿轮的径向跳动和端面跳动 8

　　6. 3 齿轮副啮合及法向侧隙的测量 9

　　6. 4 厂内齿轮副接触斑点试验 10

　　7 检验 11

　　8 标志 、包装 、运输和贮存 12

　　8. 1 标志 12

　　8. 2 包装和运输 12

　　8. 3 贮存 13

　　Ⅰ

　　GB/T 37400. 18—2023

　　前 言

　　本文件按照 GB/T 1. 1—2020《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 。

　　本文件是 GB/T 37400《重型机械通用技术条件》的第 18部分 。GB/T 37400已发布了以下部分 :

　　— 第 1部分 :产品检验 ;

　　— 第 2部分 :火焰切割件 ;

　　— 第 3部分 :焊接件 ;

　　— 第 4部分 :铸铁件 ;

　　— 第 5部分 :有色金属铸件 ;

　　— 第 6部分 :铸钢件 ;

　　— 第 7部分 :铸钢件补焊 ;

　　— 第 8部分 :锻件 ;

　　— 第 9部分 :切削加工件 ;

　　— 第 10部分 :装配 ;

　　— 第 11部分 :配管 ;

　　— 第 12部分 :涂装 ;

　　— 第 13部分 :包装 ;

　　— 第 14部分 :铸钢件无损探伤 ;

　　— 第 15部分 :锻钢件无损探伤 ;

　　— 第 16部分 :液压系统 ;

　　— 第 17部分 :锻钢件补焊 ;

　　— 第 18部分 :开式齿轮传动系统 。

　　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专利的责任 。

　　本文件由全国冶金设备标准化技术委员会(SAC/TC409)提出并归 口 。

　　本文件起草单位 : 中信重工机械股份有限公司 、中国重型机械研究院股份公司 、郑州机械研究所有限公司 、洛阳矿山机械工程设计研究院有限责任公司 、西北工业大学 、济南重工股份有限公司 、西安交通大学 、西安海威信诚检验检测咨询有限公司 。

　　本文件主要起草人 :瞿铁、吴量、信稳、丘铭军、韩春阳、李磊、周洁、王志刚、李恒、夏娟、刘勇、李烨飞、李永辉、王亚东、许京伟、栾守成、张雁、杨超、唐必亮、何康康、郑焕平、刘军毅、李静思 。

　　Ⅲ

　　GB/T 37400. 18—2023

　　引 言

　　GB/T 37400不仅在冶金 、矿山 、起重 、物料搬运 、工业车辆等行业中广泛使用 , 而且被应用于工程机械 、石化 、核电 、风电 、大飞机 、轨道交通等行业的装备制造过程中 ,是我国各行业大 、中型装备制造中重要的基础工艺标准 。

　　GB/T 37400按照重型机械产品制造过程中的主要工艺阶段进行分类 ,包括材料准备 、配套检验 、切削加工 、装配 、涂漆 、包装等内容 ,从而构建了一个较为完整的标准体系 , 旨在为相关生产企业 、经营单位 、行业对口单位和部门提供设计 、制造 、检验和验收的依据 。GB/T 37400 由 18个部分构成 。

　　— 第 1部分 :产品检验 。 目的在于保证各单位所承担的产品所属部分的质量 ,达到最终保证整机质量的要求 。

　　— 第 2部分 :火焰切割件 。 目的在于对垂直度与倾斜度公差 、切割表面质量和检测的定义 、要求 、分级和方法等内容进行系统的补充和完善 。

　　— 第 3部分 :焊接件 。 目的在于为焊条电弧焊 、气体保护焊 、埋弧焊和氩弧焊的钢制焊接件的制造提供参考依据 。

　　— 第 4部分 :铸铁件 。 目的在于为重型机械产品的设计 、制造提供参考依据 。

　　— 第 5部分 :有色金属铸件 。 目的在于为特殊用途(如重型机械的形状复杂结构及类似产品的设计 、制造)提供参考依据 。

　　— 第 6部分 :铸钢件 。 目的在于优化铸钢件冲击吸收能量的判定 、复试规则 、提高检测精度等 。

　　— 第 7部分 :铸钢件补焊 。 目的在于对碳钢 、低合金钢和高锰钢铸钢件缺陷在精加工前的补焊过程进行指导 。

　　— 第 8部分 :锻件 。 目的在于保证重型机械中重要锻件的质量 、完善复试判断规则 。

　　— 第 9部分 :切削加工件 。 目的在于系统全面地提出对切削加工件的技术要求 。

　　— 第 10部分 :装配 。 目的在于明确装配部件的几何公差 、装配连接方法 、典型部件装配 、总装 、检验及试车 、拆卸等通用技术要求 。

　　— 第 11部分 :配管 。 目的在于实现对于不同机械产品的油润滑 、脂润滑 、液压 、气动和工业用水等系统的配管 。

　　— 第 12部分 :涂装 。 目的在于明确重型机械产品及其零部件的涂装技术要求和检测要求 。

　　— 第 13部分 :包装 。 目的在于明确重型机械产品的包装件类别 、包装材料 、货物的防护与固定 、包装要求和试验方法 。

　　— 第 14部分 :铸钢件无损探伤 。 目的在于明确对铸钢件焊补区域的检测要求 , 为使用者提供相应的测量方法和验收要求 。

　　— 第 15部分 :锻钢件无损探伤 。 目的在于明确对锻钢件焊补区域的检测要求 , 为使用者提供相应的测量方法和验收要求 。

　　— 第 16部分 :液压系统 。 目的在于为当前重型机械设备液压系统提供设计 、制造与检验验收的执行依据 。

　　— 第 17部分 :锻钢件补焊 。 目的在于为碳素结构钢 、合金结构钢缺陷在精加工前的补焊过程进行指导 。

　　— 第 18部分 :开式齿轮传动系统 。 目的在于为开式齿轮的制造 、安装调试及运行维护提供技术指导 ,使其稳定 、可靠地运行 。

　　Ⅳ

　　GB/T 37400. 18—2023

　　重型机械通用技术条件

　　第 18部分:开式齿轮传动系统

　　1 范围

　　本文件规定了开式齿轮传动系统的型式分类 、技术要求 、试验方法 、检验 、标志 、包装 、运输和贮存 。

　　本文件适用于圆筒回转类设备(如球磨机 、棒磨机 、自磨机 、半自磨机 、回转窑 、冷却机 、干燥机及圆筒混合机等)上使用的低速重载渐开线开式齿轮传动系统 。其他回转类开式齿轮传动系统参照执行 。

　　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 1348—2019 球墨铸铁件

　　GB/T 3374. 1 齿轮 术语和定义 第 1部分 :几何学定义

　　GB/T 3480. 5—2021 直齿轮和斜齿轮承载能力计算 第 5部分 :材料的强度和质量

　　GB/T 3505 产品几何技术规范(GPS) 表面结构 轮廓法 术语 、定义及表面结构参数GB/T 6388 运输包装收发货标志

　　GB/T 10095. 1—2022 圆柱齿轮 ISO齿面公差分级制 第 1部分 :齿面偏差的定义和允许值

　　GB/T 10095. 2—2008 圆柱齿轮 精度制 第 2部分 :径向综合偏差与径向跳动的定义和允许值GB/T 13306 标牌

　　GB/Z 18620. 1 圆柱齿轮 检验实施规范 第 1部分 :轮齿同侧齿面的检验

　　GB/Z 18620. 2 圆柱齿轮 检验实施规范 第 2 部分 : 径向 综 合 偏 差 、径 向 跳 动 、齿 厚 和 侧 隙 的检验

　　GB/T 37400. 1—2019 重型机械通用技术条件 第 1部分 :产品检验

　　GB/T 37400. 10—2019 重型机械通用技术条件 第 10部分 :装配

　　GB/T 37400. 13—2019 重型机械通用技术条件 第 13部分 :包装

　　GB/T 37682—2019 大型开式齿轮铸钢件 技术条件

　　GB/T 37683—2019 大型齿轮 、齿圈锻件 技术条件

　　ISO 3448 工业液体润滑剂 —ISO 黏度分类(Industrialliquidlubricants—ISO viscosity classifi- cation)

　　3 术语和定义

　　GB/T 3374. 1 界定的以及下列术语和定义适用于本文件 。

　　3. 1

　　小齿轮 pinion

　　齿轮副中齿数较少的齿轮 。

　　1

　　GB/T 37400. 18—2023

　　3.2

　　大齿轮 girth gear

　　齿轮副中齿数较多的齿轮 。

　　3.3

　　开式齿轮传动系统 openinggeardrivessystem

　　一种区别于闭式齿轮箱 , 由独立轴承支撑的大齿轮 、小齿轮及润滑系统等组成 , 大齿轮的轮缘采用封闭结构 ,且轮毂采用开放结构的传动系统 。

　　注 : 开式齿轮传动系统具有低速 、重载 、大速比 、中心距可调整等特点,其运行工况 、工作环境和润滑条件均较差 。 3.4

　　接触斑点 contactpattern

　　装配好的齿轮副在轻微的制动或载荷作用下 ,运转后齿面上分布的接触擦亮痕迹 。

　　示例 : 见图 1。

　　图 1 典型接触斑点示意图

　　4 型式分类

　　开式齿轮传动系统的分类如下 :

　　— 按照齿线的形状 ,分为开式直齿轮和开式斜齿轮 ;

　　— 按照大齿轮的结构形式 ,分为两瓣 、四瓣和六瓣结构 ;

　　— 按照大齿轮的安装方式 ,分为法兰安装方式和弹簧板安装方式 。

　　5 技术要求

　　5. 1 基本要求

　　5. 1. 1 开式齿轮传动系统应在下列条件下正常工作 :

　　a) 环境温度范围 : -5 ℃ ~40 ℃ ;

　　b) 节圆线速度范围 0. 3 m/s~ 10. 2 m/s或小齿轮转速范围 1 r/min~450 r/min。

　　5. 1.2 直齿轮的端面重合度应不小于 1,斜齿轮的轴向重合度应不小于 1。

　　5. 1.3 线速度相对较高的开式齿轮(如球磨机 、棒磨机 、自磨机及半自磨机等设备) 宜采用斜齿轮 ,线速度相对较低的开式齿轮(如回转窑 、干燥机 、冷却机及圆筒混合机等设备)宜采用直齿轮 。

　　5. 1.4 工作温度相对较高的设备(如回转窑 、干燥机 、冷却机等设备) 用开式大齿轮 ,宜采用弹簧板安装方式;工作温度相对 较 低 的 设 备(如 球 磨 机 、棒 磨 机 、自 磨 机 、半 自 磨 机 及 圆 筒 混 合 机 等) 用 开 式 大 齿轮 ,宜采用法兰安装方式 。

　　2

　　GB/T 37400. 18—2023

　　5. 1.5 为便于运输与安装 ,开式大齿轮的结构可沿周向平均分为两瓣 , 当重量或铸造能力受限时 ,亦可平均分为四瓣或六瓣 ,每瓣结合面应在齿根中央 ,再通过紧固件将分瓣齿轮联接为一个整体 。

　　5. 1.6 齿轮材料的选取考虑大齿 轮 与 小 齿 轮 的 材 料 匹 配 性 , 小 齿 轮 宜 采 用 调 质 、调 质 +表 面 淬 火 、渗碳 +淬火 +回火三种热处理方式 ,大齿轮宜采用正火或调质两种热处理方式 ,且齿轮副材料的热处理硬度宜匹配 ,小齿轮硬度应至少比大齿轮硬度高 40 HBW 。

　　5. 1.7 齿轮材料热处理质量控制的要求不应低于 GB/T 3480. 5—2021表 1 中 MQ级 。

　　5.2 齿轮材料

　　5.2. 1 小 齿 轮 宜 采 用 锻 件(推 荐 牌 号 42CrMo、40CrMnMo、40CrNiMo、37SiMn2MoV、30Cr2Ni2Mo、 34CrNi3Mo、17Cr2Ni2Mo) ,化学成分应符合 GB/T 37683—2019中表 1、表 2 的规定 ,力学性能应符合GB/T 37683—2019中表 3 的规定 。

　　5.2.2 大齿轮宜采用铸钢件或球墨铸铁件(推荐牌号 ZG35CrMo、ZG42CrMo、ZG45CrMo、ZG40CrNiMo、 ZG34Cr2Ni2Mo、ZG40CrNi2Mo、QT600-3、QT700-2) ,铸钢件的化学成分应符合GB/T 37682—2019 中表 1 的 规 定 , 力 学 性 能 应 符 合 GB/T 37682—2019 中 表 2 的 规 定 ; 球 墨 铸 铁 件 的 力 学 性 能 应 符 合GB/T 1348—2019 中表 1 的规定 。

　　5.2.3 典型的开式齿轮副材料 、硬度组合见表 1。

　　表 1 典型开式齿轮副材料、硬度表

　　序号

　　小齿轮

　　大齿轮

　　材料

　　热处理方式

　　表面热处理硬度

　　材料

　　热处理方式

　　表面热处理硬度

　　1

　　17Cr2Ni2Mo

　　渗碳 +淬火 +回火

　　(57~ 61) HRC

　　ZG40CrNi2Mo

　　调质

　　(265~ 302) HBW

　　2

　　17Cr2Ni2Mo

　　渗碳 +淬火 +回火

　　(57~ 61) HRC

　　QT700-2

　　调质

　　(225~ 305) HBW

　　3

　　42CrMo

　　调质 +表面淬火

　　(45~ 55) HRC

　　ZG42CrMo

　　调质

　　(240~ 280) HBW

　　4

　　42CrMo

　　调质

　　(240~ 280) HBW

　　ZG42CrMo

　　调质

　　(200~ 240) HBW

　　5.3 啮合精度

　　5.3. 1 齿轮齿面公差等级

　　5.3. 1. 1 回转窑 、干燥机 、冷却机及圆筒混合机等设备用的开式齿轮传动系统 ,小齿轮齿面公差等级按GB/T 10095. 1—2022 中的(6~ 8) 级 的 规 定 执 行 ; 大 齿 轮 齿 面 公 差 等 级 按 GB/T 10095. 1—2022 中 的(8~ 9)级的规定执行 。分度圆直径大于 15 m 的大齿轮 ,齿面公差等级应按照 GB/T 10095. 1—2022 中齿轮偏差允许值计算公式通过线性插补方法计算 。

　　5.3. 1. 2 球磨机 、棒磨机 、自磨机及半 自磨机等设备用的开式齿轮传动系统 , 小齿轮 齿 面 公 差 等 级 按GB/T 10095. 1—2022 中的(5~ 7) 级 的 规 定 执 行 ; 大 齿 轮 齿 面 公 差 等 级 按 GB/T 10095. 1—2022 中 的(7~ 8)级的规定执行 。分度圆直径大于 15 m 的大齿轮 ,齿面公差等级应按照 GB/T 10095. 1—2022 中齿轮偏差允许值计算公式通过线性插补方法计算 。

　　5.3.2 齿轮径向和端面跳动公差

　　5.3.2. 1 小齿轮的径向跳动公差按照 GB/T 10095. 2—2008的规定执行 。

　　5.3.2.2 球磨机 、棒磨机 、自磨机 、半自磨机及混合机等通过法兰连接安装的大齿轮 ,安装质量应满足下列要求 :

　　a) 大齿轮齿顶圆径向跳动公差应符合表 2 中的规定 ;

　　3

　　GB/T 37400. 18—2023

　　b) 大齿轮端面跳动公差应符合表 3 中的规定 。

　　表 2 径向跳动公差

　　单位为毫米

　　大齿轮齿顶圆直径

　　>1 250~

　　2 000

　　>2 000~

　　3 150

　　>3 150~

　　5 000

　　>5 000~

　　7 000

　　>7000~

　　9 000

　　>9 000~

　　11 000

　　>11 000~

　　14000

　　径向跳动公差

　　0. 10~ 0. 15

　　0. 15~ 0. 30

　　0. 30~ 0. 50

　　0. 50~ 0. 61

　　0. 61~ 0. 74

　　0. 74~ 0. 92

　　0. 92~ 1. 10

　　表 3 端面跳动公差

　　单位为毫米

　　大齿轮齿顶圆直径

　　>1 250~

　　2 000

　　>2 000~

　　3 150

　　>3 150~

　　5 000

　　>5 000~

　　7 000

　　>7000~

　　9 000

　　>9 000~

　　11 000

　　>11 000~

　　14000

　　端面跳动公差

　　0. 10~ 0. 15

　　0. 15~ 0. 40

　　0. 40~ 0. 55

　　0. 55~ 0. 75

　　0. 75~ 0. 90

　　0. 90~ 1. 05

　　1. 05~ 1. 15

　　5.3.2.3 回转窑 、冷却机 、干燥机等通过弹簧板安装的大齿轮 ,安装质量应符合下列要求 :

　　a) 大齿轮齿顶圆径向跳动公差不大于 1. 5 mm;

　　b) 大齿轮端面跳动公差不大于 1. 0 mm。

　　5.3.3 齿面粗糙度

　　齿面粗糙度与齿轮材料 、热处理方式 、齿形精加工方法 、模数等因素有关 。齿轮齿面粗糙度 Ra 值不应高于 6. 3 μm。开式齿轮的齿面粗糙度与精度等级 、齿面硬度 、模数的对应关系见表 4。

　　表 4 开式齿轮的齿面粗糙度参照表

　　齿轮精度等级

　　GB/T 10095. 1—2022

　　粗糙度μm

　　齿轮法向模数 mn≤25 mm

　　齿轮法向模数 mn >25 mm

　　齿面硬度上限≤HBW250

　　齿面硬度上限 >HBW250

　　齿面硬度上限≤HBW250

　　齿面硬度上限 >HBW250

　　5

　　0. 8

　　0. 8

　　1. 6

　　1. 6

　　6~ 8磨齿加工

　　1. 6

　　1. 6

　　1. 6

　　1. 6

　　7

　　3. 2

　　3. 2

　　3. 2

　　3. 2

　　8

　　3. 2

　　3. 2

　　3. 2

　　6. 3

　　9

　　6. 3

　　6. 3

　　6. 3

　　6. 3

　　5.3.4 齿轮副啮合误差

　　齿轮的左右啮合允许误差应符合式(1)的规定 。

　　4

　　GB/T 37400. 18—2023

　　A …………………………………( 1 )

　　式中 :

　　A — 左右啮合允许误差 ,单位为毫米(mm) ;

　　F — 大齿轮齿宽 ,单位为毫米(mm) ;

　　R — 大齿轮轮缘端面允许跳动(见表 2,表 3) ,单位为毫米(mm) ;

　　D — 大齿轮外径 ,单位为毫米(mm) 。

　　5.3.5 齿轮副的法向侧隙

　　5.3.5. 1 用于球磨机 、棒磨机 、自磨机 、半自磨机 、圆筒混合机及冷却机的开式齿轮传动的最小法向侧隙jnmin参考表 5选取 。

　　表 5 最小法向侧隙

　　单位为毫米

　　中心距 a

　　>1 000~

　　1 600

　　>1 600~

　　2 000

　　>2 000~

　　2 500

　　>2 500~

　　3 150

　　>3 150~

　　4 000

　　>4000~

　　5 000

　　>5 000~

　　6 000

　　>6 000~

　　8 000

　　最小侧隙jnmin

　　1. 16~ 1. 54

　　1. 40~ 1. 70

　　1. 56~ 2. 02

　　1. 90~ 2. 40

　　2. 34~ 2. 78

　　2. 74~ 3. 31

　　3. 18~ 3. 78

　　3. 58~ 4. 65

　　5.3.5.2 用于回转窑 、干燥机的开式齿轮传动的最小法向侧隙 jnmin参考表 6选取 。

　　表 6 最小法向侧隙

　　单位为毫米

　　中心距 a

　　>1 000~ 1 600

　　>1 600~ 2 000

　　>2 000~ 2 500

　　>2 500~ 3 150

　　>3 150~ 4 000

　　最小侧隙 jnmin

　　1. 45~ 1. 70

　　1. 71~ 1. 96

　　1. 98~ 2. 25

　　2. 26~ 2. 65

　　2. 66~ 2. 95

　　5.3.6 齿轮副的接触斑点

　　5.3.6. 1 球磨机 、棒磨机 、自磨机及半自磨机设备用齿轮副的齿面接触斑点应符合下列要求 :

　　a) 当大齿轮加工齿面公差等级为 8 级时 ,接触斑点占有效齿面高度的百分比不低于 40% , 占齿宽的百分比不低于 50% ;

　　b) 当大齿轮加工齿面公差等级为 7 级时 ,接触斑点占有效齿面高度的百分比不低于 50% , 占齿宽的百分比不低于 75% 。

　　5.3.6.2 回转窑 、干燥机 、冷却机及圆筒混合机设备用齿轮副的齿面接触斑点应符合下列要求 :

　　a) 接触斑点占有效齿面高度的百分比不低于 40% ;

　　b) 接触斑点占齿宽的百分比不低于 50% 。

　　5.3.6.3 齿轮副的接触斑点分布情况应为良好 。

　　5.4 润滑

　　5.4. 1 开式齿轮传动系统的润滑采用连续润滑或/和间断喷射润滑 。使用连续润滑时推荐的润滑剂黏度见表 7,使用间断喷射润滑时推荐润滑剂黏度见表 8,润滑剂流量见表 9。

　　5

　　GB/T 37400. 18—2023

　　表 7 开式齿轮连续润滑时推荐的润滑剂黏度

　　环境温度℃

　　节圆线速度m/s

　　飞溅润滑时最小黏度