旋转割草机用锥齿轮箱规范指引

T/ZZB2040—2021

旋转割草机用锥齿轮箱

1范围

本文件规定了旋转割草机用锥齿轮箱的术语和定义、结构和基本参数、基本要求、技术要求、试验

方法、检验规则、标志、包装、运输、贮存和质量承诺。

本文件适用于旋转割草机用，由锥齿轮组成直角传动结构的齿轮箱（以下简称齿轮箱）。

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/T1144矩形花键尺寸、公差和检验

GB/T1184形状和位置公差未注公差值

GB/T1348—2019球墨铸铁件

GB/T2828.1计数抽样检验程序第1部分：按接收质量限（AQL）检索的逐批检验抽样计划

GB/T3077—2015合金结构钢

GB/T3478.1圆柱直齿渐开线花键（米制模数齿侧配合）第1部分：总论

GB/T3478.5圆柱直齿渐开线花键（米制模数齿侧配合）第5部分：检验

GB/T6404.1齿轮装置的验收规范第1部分：空气传播噪声的试验规范

GB/T6404.2—2005齿轮装置的验收规范第2部分：验收试验中齿轮装置机械振动的测定

GB/T6960.2拖拉机术语第2部分：传动系

GB/T10610产品几何技术规范（GPS）表面结构轮廓法评定表面结构的规则和方法

GB/T11365锥齿轮精度制

JB/T5077—1991通用齿轮装置型式试验方法

JB/T5673—2015农林拖拉机及机具涂漆通用技术条件

JB/T7929齿轮传动装置清洁度

JB/T9832.2农林拖拉机及机具漆膜附着性能测定方法压切法

3术语和定义

GB/T6960.2界定的术语和定义适用于本文件。

4结构和基本参数

4.1结构

齿轮箱的结构如图1所示。

1

T/ZZB2040—2021

123

4

5

6

7

8

9

标引序号说明：

1——透气塞；

2——箱盖；

3——主动锥齿轮；

4——箱体；

5——输入轴；

6——从动锥齿轮；

7——输出轴；

8——轴承；

9——油封。

图1齿轮箱结构示意图

4.2基本参数

齿轮箱的基本参数应符合表1的规定。

表1基本参数

额定负载（马力）输入转速输入扭矩

输入花键模数值工作环境温度

kW（HP）r/minN·m

29.4（40）54052813/8英寸-6齿5.50℃～45℃

58.8（80）540105513/4英寸-20齿70℃～45℃

88.2（120）540158313/4英寸-20齿70℃～45℃

117.6（160）540211013/4英寸-20齿80℃～45℃

2

T/ZZB2040—2021

5基本要求

5.1研发设计

5.1.1应采用三维设计软件对齿轮箱进行设计。

5.1.2应采用有限元分析软件对齿轮箱各机构件仿真分析及轻量化设计。

5.1.3应采用PLM（产品生命周期管理）/PDM（产品数据管理）管理方法对设计的全过程进行监控。

5.1.4应对设计中潜在的风险进行失效分析。

5.2原材料与零部件

5.2.1箱体应采用力学性能不低于GB/T1348—2019中QT450-10的铸铁材料。

5.2.2齿轮和传动轴应采用力学性能不低于GB/T3077—2015中20CrMnTi的钢材。

5.2.3齿轮箱主要零部件的硬度应符合表2的规定。

表2硬度

零部件名称要求

箱体180HBW～240HBW

大盖180HBW～240HBW

箱盖205HBW～255HBW

表面硬度58HRC～62HRC

主动锥齿轮

芯部硬度33HRC～43HRC

表面硬度58HRC～62HRC

从动锥齿轮

芯部硬度33HRC～43HRC

表面硬度56HRC～62HRC

输入、输出轴

芯部硬度33HRC～43HRC

键30HRC～40HRC

5.3工艺与装备

5.3.1箱体应采用数控加工中心进行一次装夹加工。

5.3.2齿轮应采用精密锻造工艺进行加工，加工过程采用齿形夹具，夹具应采用精雕加工。

5.3.3齿轮箱装配应采用半自动或全自动装配流水线。

5.3.4喷涂应采用封闭式自动喷涂流水线。

5.4检验检测

5.4.1应配备碳硫分析仪、硬度计、三坐标测量仪、齿轮检测中心、加载动态检测机、声级计等检测

设备。

5.4.2应开展箱体、齿轮和传动轴原材料的化学成分分析能力和力学性能测试。

5.4.3应开展齿轮箱尺寸、齿轮精度、硬度、漆膜附着力、噪声、密封性、齿侧间隙等指标的检测。

6技术要求

6.1外观质量

3

T/ZZB2040—2021

6.1.1箱体外表面应涂底漆和面漆，漆层表面质量应符合JB/T5673—2015中TQ-5-M涂层的要求。

6.1.2齿轮箱外露的金属表面应有防锈措施。

6.1.3整机铸件表面应清洁、圆滑，不得有凹凸不平、砂眼、裂纹等现象。

6.1.4整机端盖与箱体结合部应无明显错位、垫圈不得超出结合部周边。

6.1.5所有外露表面都应有防护处理。

6.2尺寸

齿轮箱尺寸应符合规定程序批准的图样和技术文件的要求。

6.3主、从动锥齿轮

6.3.1齿轮精度

主、从动锥齿轮精度应不低于GB/T11365中规定的9级。

6.3.2花键精度

6.3.2.1渐开线花键的精度等级应不低于GB/T3478.1中规定的6级。

6.3.2.2矩形花键的精度按GB/T1144中一般用尺寸公差带。

6.3.3表面粗糙度

6.3.3.1齿轮的表面粗糙度应不大于表3规定的数值。

表3齿轮的表面粗糙度

单位为微米

齿工作表面粗糙度Ra齿根圆角表面粗糙度Ra齿端圆角表面粗糙度Ra

3.23.26.3

6.3.3.2花键齿面表面粗糙度应不大于表4规定的数值。

表4花键齿面表面粗糙度

单位为微米

花键型式键齿部位表面粗糙度Ra

小径3.2

矩形花键大径6.3

键侧3.2

小径6.3

渐开线花键大径3.2

键侧6.3

6.3.4齿轮表面状况

齿轮成品表面不应有氧化皮、裂纹、斑痕、发裂、金属分层和杂物。

6.3.5齿轮外观质量

6.3.5.1齿轮产品图样中未注明允许齿顶部倒棱者，不应倒棱。

4

T/ZZB2040—2021

6.3.5.2齿根部不应有可见的挖根。

6.3.5.3齿面和各定位基准面不应有任何碰伤和擦痕。

6.3.5.4齿端圆角处不应有交棱。

6.4动力输出轴

6.4.1尺寸

动力输出轴尺寸应符合图2和表5的规定。花键参数应符合表6的规定。

图2动力输出轴

表5动力输出轴尺寸

尺寸

额定负载（马力）

mm

kW（HP）

abcdeg

29.4（40）46.6539.1439.7M24×24.0645

58.8（80）60.637.249.8M30×2644.7

88.2（120）60.637.360M36×33.348

117.6（160）74.7746.1576.2M50×23.341.4

表6锥度花键参数

项目要求

精度等级不低于GB/T3478.1中规定的7级

模数3.175

齿数12、15、18、23

压力角30°

6.4.2位置

顺割草机前进方向看，动力输出轴应位于齿轮箱下方。

6.4.3形状公差

动力输出轴的轴承档和油封档的形状公差应不低于GB/T1184中规定的7级。

5

T/ZZB2040—2021

6.5漆膜附着力

齿轮箱的箱体涂漆表面漆膜附着性能应不低于JB/T9832.2中Ⅰ级的规定。

6.6传动效率

齿轮箱在额定负载运转时，传动效率应不低于90%。

6.7噪声

齿轮箱空载运转时，齿轮箱噪声应不大于88dB（A）。

6.8振动

齿轮箱在额定负载运转时，振动应符合GB/T6404.2—2005中附录D规定的C级及以上。

6.9密封性

齿轮箱进行不少于5min的空运转，动力输出轴应转动自如，无卡滞现象和异常声响，各密封位置

无渗漏现象。

6.10装配要求

6.10.1齿轮箱的齿侧间隙应符合0.03～0.08倍的模数值。

6.10.2按产品图样规定调整好锥齿轮副啮合的齿侧间隙后，接触印痕应调整为在齿高方向不小于

50%；齿宽方向不小于50%，允许偏向小端，不允许出现对角接触或上下接触。

6.10.3全部螺栓应按技术文件要求紧固，塞片应压死。

6.10.4没有安装油封时，输入轴的旋转扭矩和整机扭矩应按照图样要求。

6.10.5轴承应旋转灵活无卡滞，传动轴不允许有轴向窜动。

6.11性能

6.11.1空载运转

齿轮箱在额定转速下空载运转1h后停机0.5h检查，应符合下列要求：

a)箱体的静结合面不得渗油，动结合面不得漏油；

b)内部清洁度不应低于JB/T7929中规定的K级要求；

c)连接螺栓应无松动现象。

6.11.2负载运转

齿轮箱在额定负载运转2h，齿轮箱的实际传动比与公称传动比的极限偏差应为±4%，齿轮箱油池

润滑油的温度应不大于85℃。

6.11.3过载运转

齿轮箱按额定负载的110%和120%各运转10min，应运行正常，齿轮和其他部件应无损坏。

7试验方法

7.1外观质量

6

T/ZZB2040—2021

漆层表面质量按JB/T5673—2015规定的方法进行检验，其它项目采用目测的方法进行检验。

7.2尺寸

采用符合精度要求的量具进行检验。

7.3主、从动锥齿轮

7.3.1齿轮精度

按GB/T11365规定的方法进行检验。

7.3.2花键精度

7.3.2.1渐开线花键的精度按GB/T3478.5规定的方法进行检验。

7.3.2.2矩形花键的精度按GB/T1144规定的方法进行检验。

7.3.3表面粗糙度

按GB/T10610规定的方法进行检验。

7.3.4齿轮表面状况

采用目测的方法进行检验。

7.3.5齿轮外观质量

采用目测的方法进行检验。

7.4动力输出轴

7.4.1尺寸

采用符合精度要求的量具进行检验。

7.4.2位置

采用目测的方法进行检验。

7.4.3形状公差

按GB/T1184规定的方法进行检验。

7.5漆膜附着力

按JB/T9832.2规定的方法进行检验。

7.6传动效率

按JB/T5077—1991中7.1.3规定的方法进行检验。

7.7噪声

按GB/T6404.1规定的方法进行检验。

7.8振动

7

T/ZZB2040—2021

按GB/T6404.2—2005规定的方法进行检验。

7.9密封性

齿轮箱在表1规定的转速下进行不少于5min的空运转试验，检查动力输出轴的转动情况、有无卡滞

现象、有无异常声响和各密封位置有无渗漏现象。

7.10装配要求

7.10.1齿侧间隙采用符合精度要求的量具进行检验。

7.10.2接触印痕采用符合精度要求的量具进行检验。

7.10.3本文件6.10.3～6.10.5项条款采用目测和手触的方法进行检验。

7.11性能

7.11.1空载运转

齿轮箱在额定转速下空载运转1h后停机0.5h，检查箱体的静结合面和动结合面是否有渗油和漏油、

连接螺栓有无松动现象，内部清洁度按JB/T7929的规定进行检验。

7.11.2负载运转

按JB/T5077—1991中7.1.2规定的方法进行检验。

7.11.3过载运转

按JB/T5077—1991中7.2.2规定的方法进行检验。

8检验规则

8.1检验分类

产品检验分为出厂检验和型式检验，检验项目见表7。

表7检验项目

序出厂检验

检验项目型式检验技术要求试验方法

号全数检验抽样检验

1外观质量√×√6.17.1

2尺寸×√√6.27.2

3齿轮精度×√√6.37.3

4花键精度×√√6.3.17.3.1

主、从动

5表面粗糙度×√√6.3.27.3.2

锥齿轮

6齿轮表面状况√×√6.3.37.3.3

7齿轮外观质量√×√6.3.47.3.4

8尺寸×√√6.4.17.4.1

动力输

9位置××√6.4.27.4.2

出轴

10形状公差×√√6.4.37.4.3

11漆膜附着力××√6.57.5

8

T/ZZB2040—2021

表7（续）

序出厂检验

检验项目型式检验技术要求试验方法

号全数检验抽样检验

12传动效率××√6.67.6

13噪声√×√6.77.7

14振动××√6.87.8

15密封性×√√6.97.9

16齿侧间隙√×√6.10.17.10.1

17接触印痕×√√6.10.27.10.2

18装配螺栓、压片√×√6.10.37.10.3

要求输入轴的旋转扭

19√×√6.10.47.10.3

矩和整机扭矩

20轴承、传动轴√×√6.10.57.10.3

空载运转××√6.11.17.11.1

21性能负载运转××√6.11.27.11.2

过载运转××√6.11.37.11.3

注：标有“√”的为检验项目，标有“×”的为非检验项目。

8.2出厂检验

8.2.1齿轮箱出厂前应按批检验，每批应由相同材质、相同工艺的齿轮箱组成，检验合格后方能出厂，

出厂检验项目见表7。

8.2.2出厂检验项目中的外观质量、齿轮表面状况、齿轮外观质量、噪声、装配要求中的齿侧间隙、

螺栓、压片、输入轴的旋转扭矩和整机扭矩、轴承、传动轴为全数检验，尺寸、主、从动锥齿轮的齿轮

精度、花键精度、表面粗糙度、动力输出轴的尺寸、