ISO 14635-1:2023 ギア — FZG 試験手順 — Part 1: オイルの相対スカッフィング耐荷重能力に関する FZG 試験方法 A/8、3/90 | ページ 2

※一部、英文及び仏文を自動翻訳した日本語訳を使用しています。

序文

ISO (国際標準化機構) は、国家標準化団体 (ISO メンバー団体) の世界的な連合体です。国際規格の作成作業は通常、ISO 技術委員会を通じて行われます。技術委員会が設立された主題に関心のある各会員団体は、その委員会に代表される権利を有します。政府および非政府の国際機関も ISO と連携してこの作業に参加しています。 ISO は、電気技術の標準化に関するあらゆる事項について、国際電気標準会議 (IEC) と緊密に協力しています。

この文書の作成に使用される手順と、そのさらなる保守を目的とした手順は、ISO/IEC 指令Part 1 部に記載されています。特に、さまざまなタイプの ISO 文書に必要なさまざまな承認基準に注意する必要があります。この文書は、ISO/IEC 指令Part 2 部の編集規則に従って起草されました ( www.iso.org/directives を参照)

この文書の要素の一部が特許権の対象となる可能性があることに注意してください。 ISO は、かかる特許権の一部またはすべてを特定する責任を負わないものとします。文書の作成中に特定された特許権の詳細は、序論および/または受け取った特許宣言の ISO リストに記載されます ( www.iso.org/patents を 参照)

本書で使用されている商号は、ユーザーの便宜のために提供された情報であり、推奨を構成するものではありません。

規格の自主的な性質、適合性評価に関連する ISO 固有の用語と表現の意味、および貿易技術的障壁 (TBT) における世界貿易機関 (WTO) 原則への ISO の準拠に関する情報については、 www.iso.org/iso/foreword.html を参照してください。

この文書は、技術委員会 ISO/TC 60, 歯車、小委員会 SC 2, 歯車容量計算によって作成されました。

この第 2 版は、第 1 版 (ISO 14635-1:2000) を廃止し、置き換えるものであり、そのマイナーリビジョンを構成します。変更点は次のとおりです。

  • ISO 1328-1:1995 1は、この文書で ISO 1328-1:2013 の公差クラスとは数値的に異なる精度等級を使用しているため、日付が付けられています。
  • ISO 4287 は廃止され、ISO 21920-2 に置き換えられました。
  • 廃止された ISO 4964 の代替品であり、同様の情報は ISO 18265 にあります。
  • 撤回された一部の参考文献エントリの置き換え、および日付のある参照から日付のない参照への変更。
  • 5.2 項、ISO 14635 シリーズと調和した文言。
  • 表 1 の「ピッチ ラインの周速度 ( v w )」の説明は、ISO 6336 シリーズと表現を調和させるために「ピッチ ラインでの周速度」に置き換えられています。
  • 表 4, ISO 14635 シリーズの情報に準拠するために「回転方向」と「テスト潤滑量」の行を挿入。

ISO 14635 シリーズのすべての部品のリストは、ISO の Web サイトでご覧いただけます。

序章

使用中の潤滑剤の影響を受ける可能性のあるギアの故障の種類には、スカッフィング、低速摩耗、およびマイクロピッチングおよびマクロピッチングとして知られるギア表面の疲労現象があります。歯車の設計プロセスでは、特定の潤滑剤と保守関連の特性値を使用することで、これらの歯車の損傷が考慮されます。これらの値を現場に関連して正確に選択するには、適切な潤滑剤試験手順が必要です。この文書で説明されている FZG 2試験手順、ISO 14635-2 および ISO 14635-3 は、歯車の耐荷重計算に導入される潤滑剤関連の特性値を決定するためのツールとみなすことができます。

この文書に記載されているオイルの相対スカッフィング耐荷重能力に関する FZG 試験方法 A/8.3/90 は、産業用および船舶用ギアのほとんどの用途に一般的です。 ISO 14635-2 は、自動車のドライブラインコンポーネントの潤滑に使用される、非常に高い極圧 (EP) 特性を持つオイルの相対的なスカッフィング耐荷重能力に関連しています。ギアの低速摩耗、マイクロピッチングおよびマクロピッチング耐荷重能力を決定するための他の FZG 試験手順は、さらなる部品として ISO 14635 シリーズに追加される予定です。

1 スコープ

この文書は、スカッフィングとして知られる歯車表面の損傷によって定義される潤滑油の相対耐荷重能力を決定するための、FZG 四方試験機に基づく試験方法を規定しています。高い表面圧力と高い滑り速度による高い表面温度は、潤滑膜の破壊を開始する可能性があります。この試験方法は、温度、高い滑り速度、および徐々に増加する負荷という規定の条件下での潤滑剤の破壊を評価するために使用できます。

この方法は技術的に ASTM D 5182-19 および CEC L-07-A-95 と同等です。

2 規範的参照

以下の文書は、その内容の一部またはすべてがこの文書の要件を構成する形で本文中で参照されています。日付が記載された参考文献については、引用された版のみが適用されます。日付のない参照については、参照文書の最新版 (修正を含む) が適用されます。

  • ISO 1328-1:1995 3円筒歯車 — ISO 精度システム — Part: 歯車の歯面に関連する偏差の定義と許容値
  • ISO 18265, 金属材料 - 硬度値の変換
  • ISO 21920-2, 幾何製品仕様 (GPS) — 表面テクスチャー: プロファイル — Part 2: 用語、定義、および表面テクスチャーパラメーター
  • ASTM D 235, ミネラルスピリット (石油スピリット) (炭化水素ドライクリーニング溶剤) の仕様

3 用語と定義

この文書の目的上、次の用語と定義が適用されます。

ISO と IEC は、標準化に使用する用語データベースを次のアドレスで維持しています。

3.1

スカッフィング耐荷重能力

定義された一連の条件下で維持できる(潤滑剤の)最大負荷

注記 1:失敗の例については、図 1 を参照してください。

注記 2: スカッフィングとは、歯車の歯面の特に深刻な損傷であり、相手歯車の接触する歯面間の潤滑膜の欠如または破壊により、歯面の領域が焼き付きまたは溶着が発生し、通常は高温と高圧によって引き起こされます。スカッフィングは表面速度が速いときに最も発生しやすくなります。スカッフィングは、歯面の圧力が全体的に十分に高い場合、または個別の領域で不均一な表面形状や荷重が原因で、比較的低い滑り速度でも発生することがあります。

注記 3:スカッフィング損傷のリスクは、歯車の材質、使用する潤滑剤、歯面の表面粗さ、滑り速度、荷重によって異なります。高速ギアのスカッフィングの結果には、振動の増加による高レベルの動的負荷が発生する傾向が含まれます。これは通常、スカッフィング、ピッチング、または歯の破損によるさらなる損傷につながります。

3.2

FZG 試験条件 A/8.3/90

試験条件。 where 、A は表 1 による試験歯車の特定の歯形、8.3 はピッチ円での速度 (メートル/秒)、90 は油だめ内の負荷段階 5 以降の初期油温 (摂氏) です。

注記 1:歯車の回転方向は図 3 に示されています。

3.3

障害負荷ステージ

16 個のピニオン歯のアクティブフランク領域のスカッフィング損傷の合計幅が 1 歯幅、つまり 20 mm を超える負荷段階

注記 1:試験方法の目的での側面損傷の例を図 1 に示します。

参考文献

1ISO 1122-1, 歯車用語の語彙 - Part 1: 形状に関する定義
2ISO 6743-6, 潤滑油、工業用油および関連製品 (クラス L) — 分類 — Part 6: ファミリ C (ギア システム)
3ISO/TR 10064-4, 検査実施基準 - Part 4: 表面の質感と歯の接触パターンのチェックに関する推奨事項
4ISO 10825-1, ギア — ギアの歯の摩耗と損傷 — Part 1: 命名法と特性
5ISO/TR 10825-2, ギア — ギアの歯の摩耗と損傷 — Part 2: 補足情報
6ISO 12925-1, 潤滑剤、工業用油および関連製品 (クラス L) — ファミリ C (歯車) — Part 1: 密閉型歯車システム用潤滑剤の仕様
7ISO/TS 6336-20, 平歯車およびはすば歯車の負荷容量の計算 — Part 20: スカッフィング負荷容量の計算 — フラッシュ温度法
8ISO/TS 6336-21, 平歯車およびはすば歯車の負荷容量の計算 — Part 21: スカッフィング負荷容量の計算 — 積分温度法
9ASTM D 5182-97, オイルのスカッフィング耐荷重を評価するための標準試験方法 (FZG 視覚的方法)
10CEC L-07-A-95, トランスミッション潤滑剤の耐荷重試験 FZG ギヤマシン
11DIN 4768, 電気接触(スタイラス)機器を使用した表面粗さパラメータ RaR zR maxの値の決定。概念と測定条件4
12DIN 50150:1976, 鋼および鋳鋼の試験;ビッカース硬さ、ブリネル硬さ、ロックウェル硬さと引張強さの換算表5
13DIN 51354-1:1990, 潤滑剤の試験。 FZG ギアテストリグ;一般的な動作原理6
14DIN 51354-2:1990, 潤滑剤の試験。 FZG ギアテストリグ;潤滑油の方法 A/8.3/907
15IP 334/90, 潤滑剤の耐荷重能力の測定、FZG 歯車機械法8位
16ISO 5725-2, 測定方法と結果の精度 (真性と精度) - Part 2: 標準測定方法の再現性と再現性を決定するための基本方法

Foreword

ISO (the International Organization for Standardization) is a worldwide federation of national standards bodies (ISO member bodies). The work of preparing International Standards is normally carried out through ISO technical committees. Each member body interested in a subject for which a technical committee has been established has the right to be represented on that committee. International organizations, governmental and non-governmental, in liaison with ISO, also take part in the work. ISO collaborates closely with the International Electrotechnical Commission (IEC) on all matters of electrotechnical standardization.

The procedures used to develop this document and those intended for its further maintenance are described in the ISO/IEC Directives, Part 1. In particular, the different approval criteria needed for the different types of ISO documents should be noted. This document was drafted in accordance with the editorial rules of the ISO/IEC Directives, Part 2 (see www.iso.org/directives ).

Attention is drawn to the possibility that some of the elements of this document may be the subject of patent rights. ISO shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights. Details of any patent rights identified during the development of the document will be in the Introduction and/or on the ISO list of patent declarations received (see www.iso.org/patents ).

Any trade name used in this document is information given for the convenience of users and does not constitute an endorsement.

For an explanation of the voluntary nature of standards, the meaning of ISO specific terms and expressions related to conformity assessment, as well as information about ISO's adherence to the World Trade Organization (WTO) principles in the Technical Barriers to Trade (TBT), see www.iso.org/iso/foreword.html .

This document was prepared by Technical Committee ISO/TC 60, Gears, Subcommittee SC 2, Gear capacity calculation.

This second edition cancels and replaces the first edition (ISO 14635-1:2000), of which it constitutes a minor revision. The changes are as follows:

  • ISO 1328-1:1995 1 has been dated as this document uses accuracy grade which is numerically different than tolerance class in ISO 1328-1:2013;
  • replacement of ISO 4287 which has been withdrawn and replaced by ISO 21920-2;
  • replacement of ISO 4964 which has been withdrawn and similar information can be found in ISO 18265;
  • replacement of some bibliography entries which were withdrawn, and changes from dated to undated references;
  • subclause 5.2, wording harmonized with the ISO 14635 series;
  • Table 1, description"pitch line circumferential speed (vw)" has been replaced by"circumferential velocity at the pitch line" to harmonize the wording with the ISO 6336 series;
  • Table 4, insertion of lines"Direction of rotation" and"Test lubrication volume" to conform to the information in the ISO 14635 series.

A list of all parts in the ISO 14635 series can be found on the ISO website.

Introduction

The types of gear failures which can be influenced by the lubricant in use are scuffing, low-speed wear and the gear-surface fatigue phenomena known as micro- and macropitting. In the gear design process, these gear damages are taken into consideration by the use of specific lubricant and service-related characteristic values. For an accurate, field-related selection of these values, adequate lubricant test procedures are required. The FZG 2 test procedures described in this document, ISO 14635-2 and ISO 14635-3 can be regarded as tools for the determination of the lubricant-related characteristic values to be introduced into the load-carrying capacity calculation of gears.

FZG test method A/8,3/90 for the relative scuffing load-carrying capacity of oils described in this document is typical for the majority of applications in industrial and marine gears. ISO 14635-2 is related to the relative scuffing load-carrying capacity of oils of very high extreme pressure (EP) properties, as used for the lubrication of automotive driveline components. Other FZG test procedures for the determination of low-speed wear, micro- and macropitting load-carrying capacity of gears are intended to be added to the ISO 14635 series as further parts.

1 Scope

This document specifies a test method based on a FZG four-square test machine to determine the relative load-carrying capacity of lubricating oils defined by the gear-surface damage known as scuffing. High surface temperatures due to high surface pressures and sliding velocities can initiate the breakdown of the lubricant films. This test method can be used to assess such lubricant breakdown under defined conditions of temperature, high sliding velocity and stepwise increased load.

NOTE This method is technically equivalent to ASTM D 5182-19 and CEC L-07-A-95.

2 Normative references

The following documents are referred to in the text in such a way that some or all of their content constitutes requirements of this document. For dated references, only the edition cited applies. For undated references, the latest edition of the referenced document (including any amendments) applies.

  • ISO 1328-1:1995 3 , Cylindrical gears — ISO system of accuracy — Part : Definitions and allowable values of deviations relevant to flanks of gear teeth
  • ISO 18265, Metallic materials — Conversion of hardness values
  • ISO 21920-2, Geometrical product specifications (GPS) — Surface texture: Profile — Part 2: Terms, definitions and surface texture parameters
  • ASTM D 235, Specification for Mineral Spirits (Petroleum Spirits) (Hydrocarbon Dry Cleaning Solvent)

3 Terms and definitions

For the purposes of this document, the following terms and definitions apply.

ISO and IEC maintain terminology databases for use in standardization at the following addresses:

3.1

scuffing load-carrying capacity

(of a lubricant) maximum load which can be sustained under a defined set of conditions

Note 1 to entry: For examples of failure see Figure 1.

Note 2 to entry: Scuffing is a particularly severe form of damage to the gear-tooth surface in which seizure or welding together of areas of tooth surface occur, due to absence or breakdown of a lubricant film between the contacting tooth flanks of mating gears, typically caused by high temperature and high pressure. Scuffing is most likely when surface velocities are high. Scuffing can also occur at relatively low sliding velocities when tooth-surface pressures are high enough either generally or, because of uneven surface geometry and loading, in discrete areas.

Note 3 to entry: Risk of scuffing damage varies with the properties of gear materials, the lubricant used, the surface roughness of tooth flanks, the sliding velocities and the load. Consequences of scuffing of high-speed gears include a tendency to high levels of dynamic loading due to increase of vibrations, which usually leads to further damage by scuffing, pitting or tooth breakage.

3.2

FZG test condition A/8,3/90

test condition where A is the particular tooth form of the test gears, according to Table 1, 8,3 is the speed at the pitch circle, in metres per second, and 90 is the initial oil temperature in degrees Celsius, from load stage 5 and onward in the oil sump

Note 1 to entry: The direction of the rotation of the gears is shown in Figure 3.

3.3

failure load stage

load stage in which the summed total width of scuffing damage on the active flank area of the 16 pinion teeth exceeds one gear-tooth width, i.e. 20 mm

Note 1 to entry: Examples of flank damages for the purpose of the test method are shown in Figure 1.

Bibliography

1ISO 1122-1, Vocabulary of gear terms — Part 1: Definitions related to geometry
2ISO 6743-6, Lubricants, industrial oils and related products (class L) — Classification — Part 6: Family C (gear systems)
3ISO/TR 10064-4, Code of inspection practice — Part 4: Recommendations relative to surface texture and tooth contact pattern checking
4ISO 10825-1, Gears — Wear and damage to gear teeth — Part 1: Nomenclature and characteristics
5ISO/TR 10825-2, Gears — Wear and damage to gear teeth — Part 2: Supplementary information
6ISO 12925-1, Lubricants, industrial oils and related products (class L) — Family C (gears) — Part 1: Specifications for lubricants for enclosed gear systems
7ISO/TS 6336-20, Calculation of load capacity of spur and helical gears — Part 20: Calculation of scuffing load capacity — Flash temperature method
8ISO/TS 6336-21, Calculation of load capacity of spur and helical gears — Part 21: Calculation of scuffing load capacity — Integral temperature method
9ASTM D 5182-97, Standard test method for evaluating the scuffing load capacity of oils (FZG visual method).
10CEC L-07-A-95, Load-carrying capacity test for transmission lubricants FZG gear machine
11DIN 4768, Determination of values of surface roughness parameters Ra, Rz, Rmaxusing electrical contact (stylus) instruments; concepts and measuring conditions4
12DIN 50150:1976, Testing of steel and cast steel; Conversion table of Vickers hardness, Brinell hardness, Rockwell hardness and tensile strength5
13DIN 51354-1:1990, Testing of lubricants; FZG gear test rig; general working principles6
14DIN 51354-2:1990, Testing of lubricants; FZG gear test rig; method A/8,3/90 for lubricating oils7
15IP 334/90, Determination of Load-carrying Capacity of Lubricants, FZG Gear Machine Method.8
16ISO 5725-2, Accuracy (trueness and precision) of measurement methods and results — Part 2: Basic method for the determination of repeatability and reproducibility of a standard measurement method