一、标准制定背景
GB/T 20736-—2006《传动用精密滚子链条疲劳试验方法》等同采用ISO 15654,2004《传动用精密滚子链条疲劳试验方法》英文版)。
ISO 15654:2004 Fatigue test method for transmission precision roller chain(《传动用精密滚子链条疲劳试验方法》是由我国首次提出并承担项目工作组(WG)秘书处和项目负责人完成的第一项链传动领域的国际标准制定项目。该项目于1996年立项,2004年发布,历时8年。此国际标准的基础是我国机械行业标准JB/T 5387-1991《滚子链和套筒链链段疲劳性能试验方法》,该项目是将在我国已经成熟的链条疲劳试验技术通过制定国际标准在国际上推广,该项标准现已成为链条产品在国际贸易中的重要质量验收判定方法和依据之一。由于该标准的发布,已经改变了原有链条产品标准的技术要求格局,在新制修订的几乎所有链条产品标准中都相应增加了对链条疲劳性能的新要求。该标准的制定对国际链传动标准化技术产生了巨大而且深远的影响,该项标准的制定完成在国内外所产生的社会效益非常显著。
该标准利用金属疲劳裂纹形成及扩展机理,以及数理统计学原理而制定。该标准的制定和发布在世界范围内首次统一了链条疲劳试验方法。标准中规定的试验样品的样本容量及结构型式,进行链条疲劳试验的试验条件、连接夹具的结构型式及技术要求、链条疲劳试验规范、试验记录表格的形式以及试验数据处理方法等,在世界范围内都首次得到了统一。使得各家(各国)所测数据具有可比性,给国际间贸易往来带来了很大方便,大幅节省了试验样品数量和试验所用时间。给国内外的链条制造商带来了可观的经济效益,即可节省大量的试验样品,又可节省大量的疲劳试验时间。因为疲劳试验本身就是一项非常耗时的试验。
二、标准的特点
1、标准主要是针对动力传动用精密滚子链和套筒链而制定的,也可用于工作条件相似的其他传动链条的疲劳试验,如自行车链条、摩托车链条以及板式链等。
2、标准为试验方法标准,对抽样和数据处理方法在标准原文中仅作简单规定﹐详细请参照其他相关标准执行。
3、标准只对试验设备、试验样品﹑连结夹具、试验程序和试验结果报告格式作具体规定。
4、标准的试验对象是单排链链段和装配好的成品整条封闭环形链条,而不是组成链条的零件,测试结果可直接反映链条产品的疲劳强度。
三、标准主要内容及应用说明
1、试验样品
标准对试验样品规定为单排链链段或装配好的成品整条封闭环形链条。
链段至少应有3~5个自由链节,自由链节不包括和试验夹头相连接的链节。链段的两端即可为内链节也可为外链节,这样规定是根据目前在世界同行业所流行和广泛采用的试验方法而提出的。采用链段或整链为试验对象,能较好地反映产品和整链的疲劳性能,而若采用组成链条的零件(如链板﹑销轴等)则不能做到这一点,因为这里存在着公差等因素对装配的影响。
2、试验链节数与其疲劳强度的关系
试验链节数的多少与测得的疲劳强度之间是有关系的。链节数少,测得的疲劳强度值高;链节数多,测得的疲劳强度值低,但链节数太多,会使试验机振动系统的刚度降低,很难使疲劳试验机起振。
3、试验条件
标准中未对疲劳试验机的类型作具体规定﹐这样可使试验者在选择试验设备时有一定的灵活性(只要满足标准中对试验机的要求即可)。实际上,国内生产的疲劳试验机主要是电磁振荡式高频疲劳试验机和电液伺服式疲劳试验机。
标准中对试验机循环频率的要求是不能使试件在试验过程中引起温度剧烈增高,因载荷循环频率取决于试验机类型、试验链节数的多少、夹具的刚度及对试验的要求。
在相同的载荷水平下,建议同一批试样的试验应在同一台试验机上进行,且频率要大致相同。这样做的目的是为了消除或减少频率误差对试验结果的影响,以减少数据的离散性。
为了使试样的载荷准确,对试验机的精度提出了要求,试验机的校准精度应在其最大工作能力的士2%以内。这些都是针对试验设备提出的,在购置设备时,要注意试验设备本身的精度是否适合于链条的疲劳试验。
4、与试验机的连接夹具
一般的轴向疲劳试验机没有配备专门用于试验链条的连接夹具﹐需要试验人员根据连接尺寸自行设计。
1） 对夹具的一般要求
a）连接夹具要按相应链段或链条试样的规格系列设计。
b）连接夹具的疲劳强度要比受试链段或链条高得多。
c)连接夹具上、下对中性要好。d）便于试样装夹。
2)双自由度夹具
受试链段或链条通过连接夹具与试验机相连，上下夹具的对中性好坏以及原试验机上下连接夹头的对中性都将直接影响到试验结果。标准建议采用双自由度的连接夹具,这样就可使试样在两个方向能自由摆动,消除由于上、下夹头对中性误差而造成的附加弯矩。
另外采用双自由度夹具,在改变试样规格时,可只更换第二级的与链条试样连接部分即可,无需将与试验机传感器部分相连接的螺纹件拆卸下来,所以双自由度夹具装夹更换都很方便。
3)夹具的选材及强化处理
对用来制造夹具的材料,并不是材料的静强度指标越高越好,而是要求材料具有一定的韧性,对于应力集中不十分敏感,有高的抗疲劳性能,热处理变形要小,热处理宜采用调质处理,以获得较高的综合力学性能。
建议对连接夹具采用强化处理,这主要是要提高夹具的疲劳寿命。在进行大量的成组对比疲劳试验时,夹具的疲劳寿命是很重要的。
4)销轴
连接夹具与受试链段连接用销轴,建议采用同种规格链条的多排链用销轴﹑无需特殊加工。一般情况下﹐链条生产厂生产的链条销轴质量较稳定﹐强度可以满足链条疲劳试验要求,而且对于厂家来说也很方便。
