GB/T 14231-2021
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标准简介
GB/T 14231-2021.Determination of efficiency for gear units.
1范围
GB/T 14231规定了齿轮装置传动效率台架的测试仪器、测试要求、测试方法、测试步骤、数据处理、记录和报告。
GB/T 14231适用于传递动力的有独立封闭式箱体的齿轮装置的效率测定。
GB/T 14231不适用于某些特殊单元的效率测定,如与传动齿轮做成一体的压缩机、泵、发动机,或不以传递动力为主要目的的齿轮装置等。
2规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文件。凡是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。
JB/T 6876转矩转速传感器
JB/T 6877 转矩转速测量仪
JJG 924转矩转速测量装置检定规程
3符号
表1列出的符号适用于本文件。
4测试仪器
4.1精度等级
测试仪器的精度不宜低于JJG 924中规定(或与之相当)的0.5级。
4.2校准
测试仪器应符合JB/T 6876和JB/T 6877的规定。
测试前,应按操作要求做好仪器的零点调整等准备工作。
5测试要求
被测齿轮装置测试时,应按以下要求安装、调试、跑合,并确定测试条件:
a)被测齿轮装置应按设计的功率流传输方向进行安装、测试。
b)被测齿轮装置各伸出轴的旋转方向应符合设计要求。
c)被测齿轮装置、测试仪器和其他设备在试验台上的联接形式应符合第6章的规定。
d)齿轮装置与传感器联接时的同轴度误差应符合传感器的使用要求;联轴器的重量也应符合传感器的使用要求。
e)应考虑试验台上其他附件(如联轴器等)和设备安装误差带来的功率损失导致的系统误差对效率测量值的影响。
f)被测齿轮装置应与设计要求保持相同的润滑(如油品、油量)。
g)被测齿轮装置应按设计要求进行前期跑合。
1范围
GB/T 14231规定了齿轮装置传动效率台架的测试仪器、测试要求、测试方法、测试步骤、数据处理、记录和报告。
GB/T 14231适用于传递动力的有独立封闭式箱体的齿轮装置的效率测定。
GB/T 14231不适用于某些特殊单元的效率测定,如与传动齿轮做成一体的压缩机、泵、发动机,或不以传递动力为主要目的的齿轮装置等。
2规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文件。凡是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。
JB/T 6876转矩转速传感器
JB/T 6877 转矩转速测量仪
JJG 924转矩转速测量装置检定规程
3符号
表1列出的符号适用于本文件。
4测试仪器
4.1精度等级
测试仪器的精度不宜低于JJG 924中规定(或与之相当)的0.5级。
4.2校准
测试仪器应符合JB/T 6876和JB/T 6877的规定。
测试前,应按操作要求做好仪器的零点调整等准备工作。
5测试要求
被测齿轮装置测试时,应按以下要求安装、调试、跑合,并确定测试条件:
a)被测齿轮装置应按设计的功率流传输方向进行安装、测试。
b)被测齿轮装置各伸出轴的旋转方向应符合设计要求。
c)被测齿轮装置、测试仪器和其他设备在试验台上的联接形式应符合第6章的规定。
d)齿轮装置与传感器联接时的同轴度误差应符合传感器的使用要求;联轴器的重量也应符合传感器的使用要求。
e)应考虑试验台上其他附件(如联轴器等)和设备安装误差带来的功率损失导致的系统误差对效率测量值的影响。
f)被测齿轮装置应与设计要求保持相同的润滑(如油品、油量)。
g)被测齿轮装置应按设计要求进行前期跑合。
标准图片预览
标准内容
ICS21.200
中华人民共和国国家标准
GB/T14231—2021
代替（13/T14231—1993
齿轮装置效率测定方法
Determination of efficiency for gear units2021-03-09发布
国家市场监督管理总局
国家标准化管理委员会
2021-10-01实施
规范性引用义件
测试仪器
精度等级
5测试要求·
测试方法
直测功率法
损火功率法
7测试步骤和数据处理
测试步骤
数据处理
8记录和报告
记录内容
报告内容
GB/T 14231—2021
本标准按照GB/T1.12009给出的规则起草。GB/T 14231—2021
本标准代替GB/T142311993《齿轮装置效率测定方法》，与GB/T142311993相比，主要技术变化如下：
一将第3章标题“主要代号”史改为符号”（见第3章，1993年版的第3章）：一将1.1中\采用JJG921中定的不低于1级或0.5级的测试仪器.或精度相当的其他测试仪器更改为\测试仪器的精度不亢低于JJG924中规定（或与之相当）的0.5级。”（见4.1，1993年版的4.1)：
一将4.2中的\测试使用的仪器需经有关计量部门验定合格并应有效期内使用“史收为“测试仪器应符合JB/T6876和JB/T6877的规定。\（见4.2，1993年版的4.2）；一合并了“5.1测试条件”和“5.2齿轮装置与仪器的安装和联结”.改编为第5章.增加了“或由业务双方协商”等内容（见第5章，1993年版的第5章）；史收了式（3)[见式（3)，1993年版的式（3)：删除了8.2中的\b)给出转矩效率曲线；c)给山转速效率曲线\（见1993年版的8.2）。本标准由全国齿轮标准化技术委员会（SAC/TC52)提出并归口。本标准起草单位：郑州高端装备与信息产业技术研究院有限公司、郑州机械研究所有限公司、陕西法十特齿轮有限责任公司，东北特钢集团山东鹰轮机械有限公司，南京三创白动化科技有限公司、郑州中机轨道交通装备科技有限公司、江苏中工高端装备研究院有限公司、中机生产力促迹中心。本标滩主要起草人：干伟、张儿国、刘义、口泮功、管洪杰、郭桂荣、龚宗洋、张祥儒、丁军、王志刚、侯圣文、范瑞丽、马聘大、弓宇、季海霞、向、余飞鹏、侯耐、季金峰、黄白峰、陈胜、邱国杯、毛永明、本标准所代替标准的历次版本发布情况为：GB/T 14231 1993。
1范围
齿轮装置效率测定方法
GB/T 14231—2021
本标准舰定了齿轮装置传动效率台架的测试仪器、测试要求、测试方法、测试步，数据处理，记录和报告
本标适用于传递动力的有独立封闭式箱体的齿轮装置的效率测定，本标准不适用于某些特殊单元的效率测定，如与传动齿轮做成体的压缩机、泵、发动机.或不以传递动力为士要几的的齿轮装置等，2规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仪注日期的版本适用于本文件。凡是不注期的引用文件.其最新版本（包括所有的修改单)适用于本文件IB/T6876转矩转速传感器
IB/T6877转矩转速测量仪下载标准就来标准下载网
JJG 924转矩转速测量装置检定规程3符号
表1列山的符号适用丁本文件。
表1符号及其单位列表
被测齿轮装置的功率损失值
转矩测量值的充诈误离
转速测量值的允许误关
测量次数
输人端转矩转速传感器测得的转速值输出端转转速传感器测得的转速值转矩测量值的标准偏差
转速测量值的标准偏差
转矩测量值的标准误差
转速测量值的标准误差
GB/T14231—2021
4测试仪器
精度等级
表1（续）
输人端传感器测得的转矩标推误差输出端传感器测得的转矩标推误益输人端传感器测得的转述标误差输出端传感器测得的转速标准误举效率测量误案
输人端转知转速传感群测得的转矩值输山端转知转速传感器测得的转矩值应被剔除的粗大误差测量值的组数单次转矩测量值
单次转速测量值
转矩测量值的算术平均值
转速测量值的算术平均值
测试仪器的精度不亢低于JJG924中规定（或与之相当)的0.5级。4.2校准
测试仪器成符合JB/T6876和JB/T6877的规定测试前，应按操作要求做好仪器的零点调整等准备工作。测试要求
被测齿轮装置测试时，应按以下要求安装，调试，跑合，并确定测试条件：被测齿轮装置应按设计的功率流传输方向进行安装、测试，a)
被测齿轮装置各伸出轴的旋转方向应符合设认要求h)
被测齿轮装置、测试仪器和其他设备在试验台上的联接形式成衍合第6章的规定。齿轮装置与传感器联接时的同轴度误差成符合传感器的使用要求：联轴器的重量也应符合传d)
感器的使用要求：
成考虑试验台上其他附件（如联轴器等)和设各安装误差带来的功率损失导致的系统误差对效率测量估的影响
被测齿轮装置应与设计要求保持相同的润滑（如油品、油量）。被测齿轮装置应按设计要求迹行前期跑合。被测齿轮装置的测试转速按以下方式选择：在固定转速下使用的内轮装置，应按名义设计转速：GB/T 14231—2021
在非固定转速下使用的齿轮装置·根热载尚谱测试不同转速、转矩工况下对应的传动效率，并根据实际情况取用传动效率值；在没有载荷谱的情况下，一般应按原动机的额定转速作为测试速度。
当用户要求在不同转速下测定效率时，可协商确定测诚转速。i）测试时，估宜在齿轮装置的设计使用温度范围内和热平衡状态下进行。热平衡状态由以下方法确定：
在测试中，当30min时间段内齿轮装置温度变化不超过1℃时，即认为是热平衡状态；或以相应的行业标准；
或由业务双方协商。
测试时，当齿轮装置的传动比较大或输出转速在低速区段时，加载装置会出现转速和转矩不稳）
定的状况。此时.成注意测试效率的准确性和试验装置的安全性6测试方法
6.1直测功率法
6.1.1释义
在试验台上，用仪器直接测量内轮装置的输人和输出的转矩和转速，进而确定其传动效率的方法，6.1.2选用条件
应按下列情况：
设计效率值98%时：
虽然设计效率值98%.但是测试仪器精度较高，不会出现异常结果，且不宜采用损失功率法时。
6.1.3安装形式与计算公式
6.1.3.1单台直测功率法
单台直测功率法的安装形式与计算公式要求如下：a）安装形式：在试验台上将齿轮装置安装在两台转矩转速传感器之间.见图1。1
说明：
驱动装置：
输人端转矩转速传感器：
被测齿轮装置：
输出端转矩转速传感器；
5加载装置，
图1单台直测功率法试验台安装示意图3
GB/T 14231—2021
b）计算公式：被测齿轮装置的效率值的计算见式(1)。T.ne×100%
式中：
被测齿轮装置的效率值；
输出端转矩转速传感器测得的转矩值，单位为牛顺米（N·m）；输入端转矩转速传感器测得的转矩值，单位为牛顿米（N·m)：输出端转矩转速传感器测得的转速值，单位为转每分（r/min）；输入端转矩转速传感器测得的转速侦，单位为转每分（r/min），6.1.3.2双台直测功率法
双台直测功率法的安装形式与让算公式要求如下：.（1)
a）安装形式：试验台[将两台规格、型号和制造水平相同，并可以按照设计功率流正反双向传输的齿轮装置面对面(或背靠背)安装在两台转矩转速传感器之问，见图2：1
说明：
驱动装置：
输人端转矩转速传感器：
被测齿轮装置1
被测齿轮装置2：
输出端转矩转速传感器：
加载装置。
图2双台直测功率法试验台安装示意图h）计算公式：平均后的被测齿轮装置效率值n的计算见式（2)。T
式中：
单台齿轮装置的效率值：
T。—输出端转矩转速传感器测得的转矩值，单位为牛顿米（N·m)；T：一一输入端转矩转速传感器测得的转矩侦，单位为牛顿米（N·m)，6.2损失功率法
6.2.1释义
通过测定齿轮装置的揽失功率来确定具传动效率的方法。6.2.2选用条件
当被测齿轮装置的输人和输出两轴平行位丁装置同侧且设计效率98%时，宜采用此法。..(2)
6.2.3安装形式与计算公式
损失功率法的安装形式与计算公式要求如下：GB/T 14231—2021
a）安装形式：齿轮装置安装在传动村闭的试验台上，见图3．其中被测齿轮装置和陪试齿轮装置的规格、型号和制造水平应完全相同，其效率川视为相等1
说明：
驱动装置：
输人端转矩转速传感器：
陪试齿轮装置：
输出端转矩转速传感器：
加载装置：
被测齿轮装置。
图3损失功率法试验台安装示意图b）计算公式：被测内轮装置的效率值n的计算见式（3)Tn
式中：
被测齿轮装置的效率值；
输入端转矩转速传感器测得的转矩值，单位为牛顺米（N·m）：输出端转矩转速传感器测得的转矩值，单位为牛顺米(N·m)：输入端转矩转速传感器测得的转速侦，单位为转每分（r/min）：输出端转矩转速传感器测得的转速值，单位为转每分（r/min）被测齿轮装置的功率损失值，按式(4)计算。T,n
7测试步骤和数据处理
测试步骤
测试步骤如下：
a）测量前，应按照第4章和第5章的要求进行准备(3)
·（4)
在舰定条件下同时读取两台测量仪器的转矩和转速显示值作为一组数据，填人表2。数据共b)
需要5组10组，要求每组测量观察时间不得少于103，读数稳定后方可记录观察值，5
GB/T 14231—2021
第X次测量
7.2数据处理
7.2.1效率计算
表2效率试验读数记录表
测量值
将表2数据按以下步骤进行计算和比较，占至得到最终值。a）将某列数据按式(5)计算出算术平均值：X=
式中：
X—算术平均估.单位为牛顿米(V·m)或转每分(r/min)：X
有效的单组测量值.单位为牛顿米(N·m)或转每分（r/min)；组序号.j1.2.3...N.
总的测量组数；
被别除的粗大误差测量伯的组数一0，1.2.3.*该列数据的标准偏差6的计算见式(6)：b)
(N-(-1)
式中：
标准偏差，单位为牛顿米(N·m)或转每分（t/min）。该列数据的充允许误差入的计算见式（7)：入=0
武巾：
允许误差，单位为牛顿米(N·m)或转每分(r/min）；系数，由表3查得。
表3系数的确定
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中华人民共和国国家标准
GB/T14231—2021
代替（13/T14231—1993
齿轮装置效率测定方法
Determination of efficiency for gear units2021-03-09发布
国家市场监督管理总局
国家标准化管理委员会
2021-10-01实施
规范性引用义件
测试仪器
精度等级
5测试要求·
测试方法
直测功率法
损火功率法
7测试步骤和数据处理
测试步骤
数据处理
8记录和报告
记录内容
报告内容
GB/T 14231—2021
本标准按照GB/T1.12009给出的规则起草。GB/T 14231—2021
本标准代替GB/T142311993《齿轮装置效率测定方法》，与GB/T142311993相比，主要技术变化如下：
一将第3章标题“主要代号”史改为符号”（见第3章，1993年版的第3章）：一将1.1中\采用JJG921中定的不低于1级或0.5级的测试仪器.或精度相当的其他测试仪器更改为\测试仪器的精度不亢低于JJG924中规定（或与之相当）的0.5级。”（见4.1，1993年版的4.1)：
一将4.2中的\测试使用的仪器需经有关计量部门验定合格并应有效期内使用“史收为“测试仪器应符合JB/T6876和JB/T6877的规定。\（见4.2，1993年版的4.2）；一合并了“5.1测试条件”和“5.2齿轮装置与仪器的安装和联结”.改编为第5章.增加了“或由业务双方协商”等内容（见第5章，1993年版的第5章）；史收了式（3)[见式（3)，1993年版的式（3)：删除了8.2中的\b)给出转矩效率曲线；c)给山转速效率曲线\（见1993年版的8.2）。本标准由全国齿轮标准化技术委员会（SAC/TC52)提出并归口。本标准起草单位：郑州高端装备与信息产业技术研究院有限公司、郑州机械研究所有限公司、陕西法十特齿轮有限责任公司，东北特钢集团山东鹰轮机械有限公司，南京三创白动化科技有限公司、郑州中机轨道交通装备科技有限公司、江苏中工高端装备研究院有限公司、中机生产力促迹中心。本标滩主要起草人：干伟、张儿国、刘义、口泮功、管洪杰、郭桂荣、龚宗洋、张祥儒、丁军、王志刚、侯圣文、范瑞丽、马聘大、弓宇、季海霞、向、余飞鹏、侯耐、季金峰、黄白峰、陈胜、邱国杯、毛永明、本标准所代替标准的历次版本发布情况为：GB/T 14231 1993。
1范围
齿轮装置效率测定方法
GB/T 14231—2021
本标准舰定了齿轮装置传动效率台架的测试仪器、测试要求、测试方法、测试步，数据处理，记录和报告
本标适用于传递动力的有独立封闭式箱体的齿轮装置的效率测定，本标准不适用于某些特殊单元的效率测定，如与传动齿轮做成体的压缩机、泵、发动机.或不以传递动力为士要几的的齿轮装置等，2规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仪注日期的版本适用于本文件。凡是不注期的引用文件.其最新版本（包括所有的修改单)适用于本文件IB/T6876转矩转速传感器
IB/T6877转矩转速测量仪下载标准就来标准下载网
JJG 924转矩转速测量装置检定规程3符号
表1列山的符号适用丁本文件。
表1符号及其单位列表
被测齿轮装置的功率损失值
转矩测量值的充诈误离
转速测量值的允许误关
测量次数
输人端转矩转速传感器测得的转速值输出端转转速传感器测得的转速值转矩测量值的标准偏差
转速测量值的标准偏差
转矩测量值的标准误差
转速测量值的标准误差
GB/T14231—2021
4测试仪器
精度等级
表1（续）
输人端传感器测得的转矩标推误差输出端传感器测得的转矩标推误益输人端传感器测得的转述标误差输出端传感器测得的转速标准误举效率测量误案
输人端转知转速传感群测得的转矩值输山端转知转速传感器测得的转矩值应被剔除的粗大误差测量值的组数单次转矩测量值
单次转速测量值
转矩测量值的算术平均值
转速测量值的算术平均值
测试仪器的精度不亢低于JJG924中规定（或与之相当)的0.5级。4.2校准
测试仪器成符合JB/T6876和JB/T6877的规定测试前，应按操作要求做好仪器的零点调整等准备工作。测试要求
被测齿轮装置测试时，应按以下要求安装，调试，跑合，并确定测试条件：被测齿轮装置应按设计的功率流传输方向进行安装、测试，a)
被测齿轮装置各伸出轴的旋转方向应符合设认要求h)
被测齿轮装置、测试仪器和其他设备在试验台上的联接形式成衍合第6章的规定。齿轮装置与传感器联接时的同轴度误差成符合传感器的使用要求：联轴器的重量也应符合传d)
感器的使用要求：
成考虑试验台上其他附件（如联轴器等)和设各安装误差带来的功率损失导致的系统误差对效率测量估的影响
被测齿轮装置应与设计要求保持相同的润滑（如油品、油量）。被测齿轮装置应按设计要求迹行前期跑合。被测齿轮装置的测试转速按以下方式选择：在固定转速下使用的内轮装置，应按名义设计转速：GB/T 14231—2021
在非固定转速下使用的齿轮装置·根热载尚谱测试不同转速、转矩工况下对应的传动效率，并根据实际情况取用传动效率值；在没有载荷谱的情况下，一般应按原动机的额定转速作为测试速度。
当用户要求在不同转速下测定效率时，可协商确定测诚转速。i）测试时，估宜在齿轮装置的设计使用温度范围内和热平衡状态下进行。热平衡状态由以下方法确定：
在测试中，当30min时间段内齿轮装置温度变化不超过1℃时，即认为是热平衡状态；或以相应的行业标准；
或由业务双方协商。
测试时，当齿轮装置的传动比较大或输出转速在低速区段时，加载装置会出现转速和转矩不稳）
定的状况。此时.成注意测试效率的准确性和试验装置的安全性6测试方法
6.1直测功率法
6.1.1释义
在试验台上，用仪器直接测量内轮装置的输人和输出的转矩和转速，进而确定其传动效率的方法，6.1.2选用条件
应按下列情况：
设计效率值98%时：
虽然设计效率值98%.但是测试仪器精度较高，不会出现异常结果，且不宜采用损失功率法时。
6.1.3安装形式与计算公式
6.1.3.1单台直测功率法
单台直测功率法的安装形式与计算公式要求如下：a）安装形式：在试验台上将齿轮装置安装在两台转矩转速传感器之间.见图1。1
说明：
驱动装置：
输人端转矩转速传感器：
被测齿轮装置：
输出端转矩转速传感器；
5加载装置，
图1单台直测功率法试验台安装示意图3
GB/T 14231—2021
b）计算公式：被测齿轮装置的效率值的计算见式(1)。T.ne×100%
式中：
被测齿轮装置的效率值；
输出端转矩转速传感器测得的转矩值，单位为牛顺米（N·m）；输入端转矩转速传感器测得的转矩值，单位为牛顿米（N·m)：输出端转矩转速传感器测得的转速值，单位为转每分（r/min）；输入端转矩转速传感器测得的转速侦，单位为转每分（r/min），6.1.3.2双台直测功率法
双台直测功率法的安装形式与让算公式要求如下：.（1)
a）安装形式：试验台[将两台规格、型号和制造水平相同，并可以按照设计功率流正反双向传输的齿轮装置面对面(或背靠背)安装在两台转矩转速传感器之问，见图2：1
说明：
驱动装置：
输人端转矩转速传感器：
被测齿轮装置1
被测齿轮装置2：
输出端转矩转速传感器：
加载装置。
图2双台直测功率法试验台安装示意图h）计算公式：平均后的被测齿轮装置效率值n的计算见式（2)。T
式中：
单台齿轮装置的效率值：
T。—输出端转矩转速传感器测得的转矩值，单位为牛顿米（N·m)；T：一一输入端转矩转速传感器测得的转矩侦，单位为牛顿米（N·m)，6.2损失功率法
6.2.1释义
通过测定齿轮装置的揽失功率来确定具传动效率的方法。6.2.2选用条件
当被测齿轮装置的输人和输出两轴平行位丁装置同侧且设计效率98%时，宜采用此法。..(2)
6.2.3安装形式与计算公式
损失功率法的安装形式与计算公式要求如下：GB/T 14231—2021
a）安装形式：齿轮装置安装在传动村闭的试验台上，见图3．其中被测齿轮装置和陪试齿轮装置的规格、型号和制造水平应完全相同，其效率川视为相等1
说明：
驱动装置：
输人端转矩转速传感器：
陪试齿轮装置：
输出端转矩转速传感器：
加载装置：
被测齿轮装置。
图3损失功率法试验台安装示意图b）计算公式：被测内轮装置的效率值n的计算见式（3)Tn
式中：
被测齿轮装置的效率值；
输入端转矩转速传感器测得的转矩值，单位为牛顺米（N·m）：输出端转矩转速传感器测得的转矩值，单位为牛顺米(N·m)：输入端转矩转速传感器测得的转速侦，单位为转每分（r/min）：输出端转矩转速传感器测得的转速值，单位为转每分（r/min）被测齿轮装置的功率损失值，按式(4)计算。T,n
7测试步骤和数据处理
测试步骤
测试步骤如下：
a）测量前，应按照第4章和第5章的要求进行准备(3)
·（4)
在舰定条件下同时读取两台测量仪器的转矩和转速显示值作为一组数据，填人表2。数据共b)
需要5组10组，要求每组测量观察时间不得少于103，读数稳定后方可记录观察值，5
GB/T 14231—2021
第X次测量
7.2数据处理
7.2.1效率计算
表2效率试验读数记录表
测量值
将表2数据按以下步骤进行计算和比较，占至得到最终值。a）将某列数据按式(5)计算出算术平均值：X=
式中：
X—算术平均估.单位为牛顿米(V·m)或转每分(r/min)：X
有效的单组测量值.单位为牛顿米(N·m)或转每分（r/min)；组序号.j1.2.3...N.
总的测量组数；
被别除的粗大误差测量伯的组数一0，1.2.3.*该列数据的标准偏差6的计算见式(6)：b)
(N-(-1)
式中：
标准偏差，单位为牛顿米(N·m)或转每分（t/min）。该列数据的充允许误差入的计算见式（7)：入=0
武巾：
允许误差，单位为牛顿米(N·m)或转每分(r/min）；系数，由表3查得。
表3系数的确定
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