1引言
1.1適用范圍
本標準適用于透平發電機組；透平壓縮機、鼓風機；離心泵等所用的重要的透平齒輪裝置。其結構為封閉平行定軸形式，包括斜齒或人字齒，單級或兩級的漸開線圓柱齒輪傳動。
類似于上述范圍的高速齒輪裝置也可參照本標準。
漸開線圓柱齒輪基本齒廓應符合GB1356-78《漸開線圓柱齒輪基準齒形》，也可采用買、賣雙方共同協商同意的其它漸開線齒廓。相應的齒輪精度標準為JB179-83《漸開線圓柱齒輪精度》。齒輪承載能力的計算按GB3480-83《漸開線圓柱齒輪承載能力計算方法》，齒輪膠合強度計算按GB6413-86《漸開線圓柱齒輪膠合承載能力計算方法》。
本標準不適用于與其它設備成為一體的齒輪裝置。
本標準包括有關的潤滑系統、控制裝置、儀器儀表及其它輔助設備的技術要求。
1.2特殊要求
當買方或賣方有特殊要求時，應以訂貨合同要求為準。
1.3術語及其定義
買方：齒輪傳動裝置的訂購者。
賣方：齒輪傳動裝置的制造者。
齒輪額定功率：買方在訂貨合同中即齒輪裝置的銘牌上規定的功率。
齒輪傳動裝置的額定輸入轉速：買方在訂貨合同中標明其驅動機所規定的額定轉速。
齒輪傳動裝置的額定輸出轉速：買方在訂貨合同中標明其被驅動機所規定的額定轉速。
最高連續轉速：齒輪裝置連續運行轉速的上限值。對于變速機組至少要等于小齒輪額定轉速的105%的轉速。對于恒速機組則為小齒輪的額定轉速。
脫扣轉速：原動機的超速危急保安器動作轉速（汽輪機的脫扣轉速為最高連續轉速的110%，燃汽輪機的脫扣轉速至少為最高連續轉速的105%）。
2技術要求
2.1總則
2.1.1齒輪傳動裝置設計和制造必須遵循的準則為：在規定的運行條件下，能正常運行三年。
2.1.2齒輪傳動裝置噪聲級評定：當用聲功率級評定時，按GB6404-86《齒輪裝置噪聲聲功率級測定方法》進行。當用聲壓級評定時，按附錄A進行。
2.1.3齒輪傳動裝置應在所連接機組的脫扣轉速整定值以內安全運行。
2.1.4全部電氣組件及設備應符合買方規定對現場安全的要求，并符合國家標準GB J58-83《爆炸和火災危險場所電力裝置設計規范》的規定。
2.1.5油箱和裝有轉動的潤滑部件、軸承、軸封、高度光潔的零件、儀表及控制元件等到的殼體，在設計時應考慮盡量避免進入濕氣、塵埃和其它雜質。
2.1.6齒輪裝置不要求在現場進行減載降速跑合。
2.1.7買方應在合同中提供齒輪傳動簡圖并標明轉向。
2.2主機
2.2.1齒輪額定功率
齒輪額定功率應由買方在合同中規定。對于由原動機直接驅動的齒輪裝置，齒輪額定功率通常為原動機的最大功率。對位于兩個從動設備之間的齒輪裝置，正常和非正常的運行方式都應考慮，其齒輪額定功率通常不低于下列兩項中之較大者：
a.由齒輪帶動的設備所要求的最大功率的100%。
b.根據被驅動設備之間正常的功率消耗來分攤驅動機的最大功率。
如果傳動裝置在小于最高連續轉速成的某一轉速下出現最大扭矩時，買方應將該扭矩及其對應的轉速在合同中予以規定，并依此作為確定齒輪尺寸的依據。
對于透平發電機組的齒輪傳動裝置，要考慮當發電機發生短路時，瞬間扭矩劇增的影響。
如需估算齒輪承載能力時，可參照附錄B和附錄C。
2.2.2箱體
2.2.2.1齒輪箱體應為鑄造或焊接結構。箱體應有足夠的剛性，在最大載荷下能保持轉子的對中性。
2.2.2.2箱體與底座結合面之間用兩個定位銷定位。這兩個定位銷要盡可能靠近小齒輪軸心線的下方。
2.2.2.3箱體結構應能防止在過渡過程和穩態運轉時，因箱體內的溫度梯度而產生有害變形。
2.2.2.4油管道應盡右能地設置在箱體內部，盡量減少外部接管。
2.2.2.5內部管道最好采用焊接結構和法蘭連接。
2.2.2.6內部管道應有牢靠的支撐和防護設施。以防止因振動、運輸或維修而造成損壞。內部管道和潤滑油管道應認真清洗，除掉一切雜質。
2.2.2.7箱體的排油應暢通，盡可能減少油泡沫的生成。對于齒輪節圓線速度大于125m/s的裝置應考慮下列特殊結構：
a.箱體內設置一個活裝底板，避免高速濺油直接擊入油池。
b．箱體底面至油箱潤滑油平面之間的落差至少為610mm
c.排油口應順著大齒輪回轉方向。
d．排到油箱的回油管應與其它油系統的回油管分開。
e.設置一個尺寸與主排油口相同的輔助回油接口。
f齒輪與箱體之間有較大的側向和周向間隙。
g.沿齒輪周向設置擋風板，以 阻止氣流的攪動。
2.2.2.8齒輪箱一般應設有通氣裝置。通氣裝置通常裝在箱體頂端。當箱體上無通氣裝置時，建議將通氣裝置裝在靠近箱體的排油管道上。
2.2.2.9為了能直接觀察齒輪副的嚙合情況，在箱蓋上設置可拆罩蓋的觀察孔，觀察孔寬度至少應為齒寬的二分之一。
2.2.2.10除非買方要求在箱體內部涂刷特制的涂料外，箱體內部一般不應使用永久性涂層或油漆。
2.2.2.11箱體采用金屬對金屬的中分接合面，接合面可借助適當的密填充材料保持嚴密貼合，但不得使用墊料。
2.2.2.12箱體、支座和底板應有足夠的剛性，能防止由于溫度及允許的外載等所引起的有害變形
2.2.2.13在起吊上箱蓋時，應不需拆動下箱體的主要給油管。
2.2.2.14為便于裝拆，應設有頂起螺桿、起吊耳或吊環螺釘以及接合面對中定位銷釘，必要時應設有導向桿。頂起螺釘處的接合面應有沉孔或凹槽，以防擰動螺釘引起的擦傷，而使接合面接觸不良。
2.2.3箱體接頭
2.2.3.1齒輪箱外部供油時，最好設置總的潤滑油供油接頭。
2.2.3.2設置單獨的潤滑油排放接頭，最小的排油管尺寸取決于進入箱體的總油量。排油管尺寸按表1選定。
2.2.4齒輪零件
2.2.4.1根據用途，齒輪精度應符合JB179-83規定的4、5、6級的要求，推薦齒輪檢驗項目：
周節累積誤差ΔFP；齒形誤差Δff；周節Δfpt；軸向齒距偏差ΔFPX；法向側隙jn。
表1排油管尺寸
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輸入油流量，L/min |
最小排油管尺寸，mm |
|
26
56
170
380
585
830
100 |
75
100
150
200
250
300
350 |
2.2.4.2為提高齒面抗膠合能力，輪齒可以鍍銅或鍍銀等，但是否采用應由買賣雙方商定。
2.2.4.3斜齒輪的設計，應考慮由于嚙合軸向力所引起的力矩對齒輪零件的影響，避免對齒輪裝置造成損害。
2.2.4.4每個大齒輪和小齒輪都應由兩個軸承支承，除特殊情況外不得用懸臂結構。
2.2.4.5保證齒輪質量的措施
2.2.4.5.1嚙合齒輪副的接觸精度，應符合JB179-86規定。檢驗結果由賣方保存，需要時，可提供給買方。
2.2.4.5.2齒輪在滾齒、剃齒或磨齒機上進行精加工前，應使用機械或電子儀器測定其軸頸跳動。當節圓線速度小于或等于60m/s時，全跳動值不大于13μm，對更高的線速度時，則不應大于8μm。其記錄由賣方保存備查。
2.2.4.5.3嚙合人它齒輪副的軸向穩定性，應通過試驗測定軸的軸向振動，軸向振動的不濾波的雙振幅值不應大于50μm。如用千分表進行盤轉檢驗時，其相對的軸向位移應不大于38μm。
2.2.4.6齒輪坯件
2.2.4.6.1小齒輪和軸一般應為整體鍛件
2.2.4.6.2當節圓線速度大于150m/s時，大齒輪和軸應是整體鍛件，等于或小于150m/s，可以整體鍛造，也可以與軸分開鍛造，分開鍛造時，大齒輪孔與軸采用過盈套裝置結構。
在大齒輪的各種制造方法中，未經買方同意，節圓線速度不得超過表2所列的值。
表2節圓線速度
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制造方案 |
最大節圓線速度 |
|
熱裝鍛造齒圈
鍛造齒圈的焊接齒輪
整體鍛造齒輪 |
60
125
150 |
2.2.5軸
軸應用整體鍛造或熱軋鋼制成，并經熱處理。整個軸應進行精確加工，并在測振表面上根據要求進行適當研磨。
2.2.6動力學特性
2.2.6.1臨界轉速
2.2.6.1.1本標準中所涉及的臨界轉速系指轉子一軸承支承系統的橫幾共振頻率高于運行轉速的臨界轉速由計算確定，其余均應通過運轉試驗來確定。
2.2.6.1.2轉動部件在起動和停機過程中，當通過臨界轉速時不應引起任何損壞。
2.2.6.1.3齒輪轉子應作機橫向臨界轉速分析，實際的工作轉速值與對應的臨界轉速值之間應有一定的余量，具本數值由買賣雙方商定。
2.2.6.1.4作齒輪轉子的橫向臨界轉速分析時，應考慮不列因素：
a.軸承油膜彈性和齒輪箱體支承結構的剛性。
b.聯軸器實際總重量的一半作用在軸端上。
對轉速較低的齒輪轉子，當買賣雙方一致同意時，可不作橫向臨界轉速分析。
2.2.6.2平衡
所有的齒輪零件在轉子最后組裝后做多平面動平衡，聯軸器帶單鍵的轉子應在原位上裝半個鍵后進行平衡。在最高連續轉速下，作用在任一軸頸上允許最大的不平衡力不得超過該軸頸靜重負荷的10%，每個軸頸上的允許最大的剩余不平衡量應按下式計算：
式中：Ur——剩余不平衡量，g·mm；
G——軸頸靜重載荷，N；
nm——最高連續轉速，r/min。
對轉速高、重量輕的齒輪轉子，其剩余不平衡量可由買、賣雙方商定。
2.2.6.3振動
裝配好的齒輪裝置作工廠試驗時，在最高連續轉速或買方規定的其他轉速下運行。在靠近每個徑向軸承的任一平面內測量振動的雙振幅不得超過式（2）所規定 的值或50μm。取兩值之較小者。
式中：A——包括振動和跳動的不濾波的雙振幅，μm；
nm——最高連續轉速，r/min。
式（2）中，第一項為振動值，第二項為跳動值。跳動包括機械跳動和電量跳動。跳動的計算值如小于6μm時，則取6μm。
對于驅動機處于脫扣轉速下的振動值不應超過上術振動值與13μm之和。
當振動不能在軸上測量時，可在軸承箱上測量，其雙振幅值由買、賣雙方商定。
2.2.7軸承
2.2.7.1徑向和推力軸承一般均應為動壓滑動軸承。
2.2.7.2徑向軸承為剖分式，設有防止轉動的銷子，并在軸向可靠地固定。軸承應能抑制液體動力的不穩定性，并具有足夠的陰尼，將轉子振動限制在規定的振幅值以下。
2.2.7.3選用的推力軸承，在兩個方向都應具有止推能力。兩側都應配置連續的壓力油潤滑。套裝工的推力盤應可靠地固定在軸上，以防微振磨損。采用整體式推力盤時，盤的厚度應留有一定裕量，以利于推力盤損傷后修整。推力盤兩表面的粗糙度Ra不大于0.8μm，軸向跳動值小于13μm。
2.2.7.4推力軸承的選擇，應考慮所有規定的工況，在規定的轉速、潤滑劑及潤滑溫度等條件下，其承受的負荷不應超過該軸承最大許用負荷的50%。由聯軸器傳遞的軸向力應和內部推力進行疊加。如果一個推力軸承承受的推力來自二個或多個連接軸子或來自相互嚙合轉子，這些推力也應疊加。由撓性聯軸器傳遞的最小外力按下述情況考慮：
a.齒輪傳動裝置與采用套筒軸承的單面驅動的電動機相聯時，外力應等于電動機的最大磁場定心力。如最大磁場定心力沒有規定，可采用齒輪額定功率乘以1.5N/kW的計算值。
b.對于與a項不同場合的齒式聯軸器，其外力至少等于0.25T/d，其中T（N ·m）是聯軸器在任何規定工況下的最大扭矩，d(m)為聯軸器處的軸頸。
c.對于與a項不同場合的膜片式的聯軸器，外力應根據聯軸器制造廠允許的最大許用轉角來計算。
2.2.8軸承箱和軸封
2.2.8.1軸承箱是作為整個齒輪箱體的一稅分。應用足夠的排油能力，以免潤滑油或泡沫通過軸封向外泄漏。
2.2.8.2軸承箱的設計，要考慮有安裝非接觸式徑向測振探頭和軸向位移測量探頭的結構。是否采用這些探頭應在合同中規定。
2.2.8.3軸封應為迷宮型。密封齒應由不產生火花的金屬材料制成。軸封的設計要防止漏油及雜質進入。
2.2.9潤滑
2.2.9.1齒輪裝置應采用壓潤滑，包括輪齒的噴嘴潤滑。
2.2.9.2潤滑系統應符合風機用潤滑、密封和調節油系統的規定 。
2.2.9.3除非另有規定，通常采用的潤滑油為20號或30號汽輪機油。
2.2.9.4齒輪裝置的設計應考慮當進油溫度為50℃時，熱電廠油溫度不高于78℃。
2.2.10材料
2.2.10.1齒輪裝置構件的材料，一般應為符合訂貨數據表和本標準要求的國家標準材料。采用非標準的材料時，應寫明其機械性能、化學成分和試驗要求。
2.2.10.2為了保證使用，賣方應按有關標準時行試驗和檢驗。這些試驗和檢驗項目應在協議書中列出。必要時，買方可規定附加的試驗和檢驗。
2.2.10.3轉動部件的焊接應參照JB741-80《鋼制焊接壓力容器技術條件》中的第三章進行。
2.2.10.4轉動部件的焊縫均應焊透。除了只能在一側焊接外，所有的焊縫均應進行雙面焊。
2.2.10.5不允許在齒輪表面進行補焊。
2.2.10.6無論鑄造箱體或焊接結構箱體，均應在精加工前及補焊之后消除應力。
2.2.10.7主要轉動零件的材料證明書在發貨后至少保存五扯。證明包括下列資料：
a.試樣和零件的化學及物理性能數據。
b.熱得理及最終得到的硬度記錄。
c.X射線或超聲波檢驗記錄。
d.對于表面淬硬的齒輪，在與工件一起熱處理的試樣上測定的硬度和硬化層深度數值。
e.對于調質齒輪，至少測量三個分散位置上的硬度值。
2.3輔助設備
2.3.1總則
買方應在合同中規定，哪些輔助設備由賣方提供。
2.3.2聯軸器
2.3.2.1齒輪裝置和驅動機及從動機的連接應采用平衡校正的撓性聯軸器。
2.3.2.2齒輪裝置制造廠應向聯軸器供方提供聯軸器相配拿來幾何尺寸。
2.3.2.3除非另有規定，聯軸器和聯軸器與軸的連接應能傳遞合同規定的齒輪裝置額定功率的175%。
2.3.3聯軸器護罩
2.3.3.1聯軸器護罩應完全罩住聯軸器的外露部分，應有足夠的剛度，要求承受900N負荷無顯著變形，并能方便拆裝。
2.3.3.2連續潤滑的聯軸器，其防護罩最好具有軸向中分面，軸端為法蘭連續結構，在運行期限間保持密封。
2.3.4控制設備和測量裝置
控制設備和測量裝置應符合合同的規定。
2.3.5管道和附件
2.3.5.1全部潤滑油管道和附件應按潤滑、密封和調節油系統中的要求。
2.3.5.2箱體外的排油管道上及連續潤滑聯軸器的排油管道上應裝設示油器。
