1.3 工程机械动力换挡变速器技术要求
1.3.1 技术要求
1.3.1.1 一般要求
（1）变速器应按经规定程序批准的产品图样及技术文件制造，并符合本标准的规定。如用户有特殊要求时，应与制造厂协商。
（2）引进产品应按引进的图样和技术文件制造，并应符合本标准的规定。
1.3.1.2 齿轮
（1）齿轮材料推荐使用20NiCrMoH、20CrMnTi、20CrMnMo、35CrMoV、40Cr、42CrMo和45钢。对材料有特殊要求时，按“供货技术协议”的规定执行。在保证齿轮承载能力和性能指标的前提下，允许选用其他材料。
（2）齿轮精度等级应符合图样要求，并不低于GB/T 10095—2008规定的7级，在行星传动中，内齿圈的精度等级可较相应的太阳轮或行星轮精度等级低一级。
（3）低碳合金钢齿轮的渗碳有效硬化层深度、硬度和齿轮的金相组织应符合：
①齿轮齿面硬度应不低于58HRC；有效硬化层深度推荐为模数mn的0.12～0.25倍，模数大于8的齿轮取下限值；
②模数mn小于8时，齿轮心部硬度应为33～45HRC；模数mn等于或大于8时，齿轮心部硬度为29～45HRC；
③齿轮副齿数比大于3时，允许大齿轮齿面硬度比相同材料的小齿轮的齿面硬度值降低2～3HRC，但应不低于56HRC；
④有摩擦副的轴径、孔径和端面硬度应不低于58HRC，其余淬火表面的硬度不低于45HRC；
⑤渗碳齿轮的热处理要求除本标准已明确规定者外，其余应符合JB/T 5944—1991中4.3.5的规定。
注：1.有效硬化层深度规定从齿面到51HRC部位的距离。2.齿轮心部硬度测试位置在齿中心线与齿根圆相交处。
（4）中碳合金钢齿轮硬度及金相组织应符合：
①中碳合金钢齿轮齿面淬火硬度为50～58HRC；
②行星式变速器中的内齿圈齿轮齿面硬度应不低于40HRC，有效硬化层深度大于0.25mm时的齿轮心部硬度应为248～302HBW。
③感应加热淬火件应符合JB/T 5944—1991中4.3.4的规定。
（5）齿轮精度等级为7级时，齿轮齿面粗糙度Ra值应不大于1.6μm，内齿圈齿轮齿面粗糙度Ra值应不大于3.2μm。
（6）齿轮孔径作轴承外圈使用时，其表面硬度应不低于58HRC，表面粗糙度的Ra值应不大于0.8μm，圆柱度公差和圆度公差应不低于6级。
注：本标准所规定的形状和位置公差的等级按GB/T 1182、GB/T 1184的规定。
（7）齿轮基准端面跳动公差等级应不低于7级。
1.3.1.3 轴类零件
（1）材料推荐使用20CrMnTi、20CrMnMo、20Cr、20、40Cr、40CrMnMo和42CrMo钢。对材料有特殊要求时按“供货技术协议”规定。在保证传动轴性能指标的前提下允许选用其他材料。
（2）渐开线花键的公差等级与配合应符合GB/T 3478的规定，矩形花键的精度与配合应符合GB 1144的规定。
（3）花键轴的渗碳层深度为模数mn的0.15～0.3倍，受摩擦的轴径、端面及外花键渗碳（碳氮）表面硬度应不低于55HRC。相配内花键渗碳（碳氮）表面硬度应不低于53HRC。热处理要求应符合JB/T 5944—1991中4.3.5的规定。
（4）中碳合金钢的轴推荐用感应淬火处理，感应淬火前应经正火或调质处理。感应淬火后，有摩擦副的轴径和端面表面硬度为50～58HRC，花键齿面硬度应不低于50HRC。感应加热淬火件应符合JB/T 5944—1991中4.3.4的规定。
（5）行星式动力换挡变速器中行星轮轴的表面硬度应不低于60HRC，表面粗糙度Ra值应不大于0.40μm，圆柱度公差等级应不低于6级。
（6）零件表面应光滑、清洁，不应有飞边、毛刺；表面不允许有锈斑，油孔应畅通，安装轴承的轴颈不应有明显的凹痕、刀痕、擦伤及螺旋状凸起。
（7）零件应采用无损伤检测方法检查，若采用磁粉探伤方法检查，检查后应进行退磁。
1.3.1.4 铜基摩擦片、纸基摩擦片
（1）摩擦衬片的摩擦磨损性能应符合表1-6的规定。
表1-6 摩擦衬片的摩擦磨损性能
（2）对摩擦片的技术要求、试验方法和检验规则应符合ZBJ 19019的规定。
（3）摩擦片花键的压力角推荐使用30°，花键公差等级应符合GB/T 3478.1中6～7级的规定。使用20°压力角时，应符合GB/T 10095—2008中的有关规定。其齿侧间隙均应在0.25～0.35mm之间。
（4）摩擦片的厚度公差及形状公差应符合表1-7的规定。
表1-7 摩擦片的厚度公差及形状公差
（5）芯板和摩擦衬片的连接应黏结牢固，不允许有掉块或影响零件使用的其他任何脱离层。
（6）最大允许残留磁通密度量为0.005T。
（7）外观要求应符合：
①摩擦片不应有锈蚀，使用防护层时，应不影响摩擦片的性能；
②摩擦片不允许留有直径大于1.5mm的“汗滴”；
③摩擦片不许压齿，但边缘与齿根的距离应小于1.5mm；
④摩擦片不允许有裂纹，油槽底不允许露芯板；
⑤摩擦片应有倒角，应清除油槽飞边，表面粗糙度Ra值应不大于6.3μm。
1.3.1.5 离合器回位弹簧
（1）材料推荐使用力学性能不低于60Si2Mn和65Mn的弹簧钢。圆柱螺旋弹簧性能和精度应符合GB 1239.4的规定，碟形弹簧的产品质量应符合JB/T 53394的规定。
（2）在温度为130℃的条件下，使负荷从0至150N，再从150N到0，反复试验1×106次后，弹力减弱应小于25N。
1.3.1.6 铸件
（1）变速器壳体、离合器油缸体及活塞等重要铸件，推荐使用力学性能不低于HT 200的灰铸铁。
（2）铸铁件应符合JB/T 5937的规定。
（3）行星式动力换挡变速器中的行星架、连接盘等零件采用铸件时，推荐使用力学性能不低于QT 450-10的球墨铸铁，技术条件应符合JB/T 5938的规定，采用铸钢件时，其力学性能应不低于JB/T 5939规定的ZG310-570的要求。
1.3.1.7 机械加工要求
（1）变速器壳体应符合：
①与齿轮副相关的轴孔中心距公差应符合GB/T 10095—2008中有关中心距极限偏差的规定；
②壳体接触平面的平面度公差应不低于7级；
③平行轴孔中心线之间的平行度公差应不低于7级；
④轴孔中心线对基准面的平行度公差应不低于7级；
⑤同一轴心线上轴孔之间的同轴度公差应不低于7级；
⑥有相互垂直要求的轴线相交孔，垂直度公差应不低于7级；
⑦基准面与轴孔中心线的垂直度公差应不低于7级；
⑧精度等级要求较高的轴孔应标注圆度和圆柱度公差。
（2）行星架应符合：
①中心距偏差可按下式计算：
式中 fa——中心距偏差，mm；
a——中心距，mm。
②任意两行星轴孔之间距公差可按下列公式计算：
当行星轮个数为3时
当行星轮个数大于3时
式中 fe——各行星轮轴孔之间距公差，mm。
③各行星轮轴孔中心线平行度公差应不低于6级，对基准轴线的平行度公差应不低于6级；
④行星架偏心误差应小于行星轮轴孔公差之半；
⑤行星架加工后应进行静平衡试验，不平衡力矩应小于表1-8的规定或按图样要求。
表1-8 行星架不平衡力矩
（3）活塞及油缸应符合
①与摩擦片接触工作表面的平面度公差应不低于7级，表面粗糙度Ra值应不大于3.2μm；
②安装密封环的内孔或轴径表面的径向跳动公差应不低于7级，表面粗糙度Ra值应不大于1.6μm。
（4）机械加工件的位置度公差按GB 13319的规定，其余按JB/T 5936的规定。
1.3.1.8 非机械加工表面要求
（1）有压力油道的箱体、行星架、油缸体、活塞和控制阀体等铸件应经耐压试验，试验压力应符合图样要求。
（2）铸件非加工表面的型砂、芯砂应清理干净，并涂防锈漆。
（3）零件涂漆表面的漆膜应均匀，不得有皱皮、漏涂等现象。
（4）铸造油道表面应使用专用溶液清洗，以保持清洁。
（5）离合器齿片、弹簧、锁片及螺栓等均应进行表面处理，以防止锈蚀。
1.3.1.9 装配
（1）所有零件需经检查并符合图样要求，外购件、配套件应具有合格证明书方可进行装配。
（2）装配前应将所有零部件清洗干净，各处油道应畅通并无污物。
（3）调整圆锥滚子轴承轴向间隙至0.1～0.13mm。
（4）变速器装配除应符合图样标注的技术要求外，还应符合JB/T 5945的规定。
（5）变速器装配后，应进行下列检查：
①装配的正确性；
②外观质量。
（6）装配后的变速器要进行试验，检查其装配质量。试验前应将离合器的油压调试到设计值范围。
1.3.2 试验方法
（1）出厂试验 出厂试验按JB/T 9720—2001的规定进行，检测项目如下：
①变速器各挡运转是否平稳，有无冲击和异常噪声；
②各密封面有无渗漏现象；
③各挡离合器接合是否平稳，有无冲击和滞后现象，离合器脱开时，是否有带排现象，变速器操纵阀是否灵活、准确；
④测试变速器的空载损失；
⑤检查变速器各工作油压；
⑥检查变速器噪声。
（2）型式试验 新设计的或经过重大改进的变速器在鉴定或进行质量考核时，应进行型式试验。型式试验除检查出厂试验的项目外，还应按JB/T 9720—2001的规定进行检测及试验。
①变速器传动效率；
②变速器换挡冲击值；
③变速器的可靠性。
（3）可靠性试验 变速器经出厂试验合格后，按下列方法进行不少于1000h的装机试验：
①装载机用动力换挡变速器按JB/T 51148或JB/T 51147的规定；
②推土机用动力换挡变速器按JB/T 12461—2015的规定。