ICS 21.120 J 19 中华人民共和国国家标准 GB/T39523—2020 精密行星摆线减速器扭转 振动性能测试方法 Test method for torsional vibration of precision planetary cycloidal reducers 2020-11-19发布 2021-09-01实施 国家市场监督管理总局 发布 国家标准化管理委员会 GB/T39523—2020 目 次 前言 范围 规范性引用文件 术语和定义 试验件 测试装置 5.1 组成 5.2 校准 5.3 安装要求 6测试方法与数据处理 6.1 测试环境要求 6.2 测试方法 6.3 数据处理 附录A（资料性附录） 试验件转动惯量推荐值 附录B（资料性附录） 扭振测试的计算方法 附录C（资料性附录） 其他测试方案 参考文献 GB/T39523—2020 前言 本标准按照GB/T1.1—2009给出的规则起草。 本标准由中国机械工业联合会提出。 本标准由全国减速机标准化技术委员会（SAC/TC357）归口。 本标准起草单位：江苏省减速机产品质量监督检验中心、上海大学、合肥哈工普利世智能装备有限 公司、中机生产力促进中心、广东产品质量监督检验研究院、重庆大学机械传动国家重点实验室、郑州机 监督检验中心、上海纳博特斯克传动设备有限公司、南京康尼机电股份有限公司、南京工程学院、江苏唐 刘兴东不锈钢有限公司、南京智汇智能科技有限公司。 本标准主要起草人：丁军、李明、黄迪山、周晓菊、吴清锋、李金峰、陈浣、许立新、曹科、刘斌、张杰、 陈海霞、吕洋功、史旭东、耿建伟、唐娟、何君、肖虹、王伟功、陈健、张敬彩、蔡晓麟、曹冬山、陈安源、 许万剑、鲍锡松。 1 GB/T39523—2020 精密行星摆线减速器扭转 振动性能测试方法 1范围 本标准规定了精密行星摆线减速器扭转振动的术语和定义、试验件、测试装置、测试方法与数据 处理。 本标准适用于工业机器人、精密机床、医疗器械等精密传动领域的精密行星摆线减速器（以下简称 “减速器”）扭转振动性能测试 2规范性引用文件 2 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文 件。凡是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/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/T2828.11计数抽样检验程序第11部分：小总体声称质量水平的评定程序 3 术语和定义 下列术语和定义适用于本文件。 3.1 扭转振动 torsional vibration 扭振 物体绕自身回转轴线扭转而产生的周期振动。 3.2 角位移 angular displacement 由物体的某一旋转自由度表征的位移。 [GB/T2298—2010，定义3.7] 4 试验件 试验件为产品或样机，数量由试验目的和要求决定。若为抽样检测，试验件数量应依据GB/T2828.1 或GB/T2828.11进行确定。 5 测试装置 5.1组成 测试装置的组成主要包括：振动加速度传感器（简称“传感器”）、测试负载、试验件、驱动电机（含驱 动器）、支撑台架等，如图1所示。 1 GB/T39523—2020 说明： 1-传感器； 2—测试负载； 3——试验件； 4——驱动电机（含驱动器）； 5— 支撑台架； 6—地基。 图1测试装置示意图 5.2校准 5.2.1将用于校准的测试负载（一般为圆盘）正确安装在电机轴上，测试负载的转动惯量根据试验件的 额定负载配置。其实际惯量的相对偏差量应小于1%，并达到动平衡要求。 5.2.2使用本标准给出的测试方法的测试装置（系统）的精度（或不确定度）应优于试验件扭振精度的 1/3。 注：也可以使用其他标准方法进行校准。 5.3安装要求 5.3.1测试装置应稳固在地基上。 5.3.2测试装置的驱动电机和驱动器连接正确，驱动电机的输出端与试验件的输入端可靠连接，试验 件的输出端与载荷转动部件牢固连接。 5.3.3传感器安装在载荷转动部件的指定位置上，使加速度方向在驱动电机回转轴的周向上，包括数 调整。 5.3.4测试装置的控制分析单元应能正常启动，并与传感器的通信正常，与驱动电机驱动器的连接 正常。 6测试方法与数据处理 6.1 测试环境要求 6.1.1 温度范围：（23士5）℃。 6.1.2相对湿度：≤50% 6.1.3振动：外界及测试装置的振动对扭振测试的干扰应不大于试验件扭振实测值的10%。 2 GB/T39523—2020 6.2测试方法 6.2.1一般对试验件进行正、反转各三次覆盖所有齿的整周期传动测试。 6.2.2按应用工况或测试要求，确定载荷转动惯量，形成用于测试的等效载荷，该等效载荷应能覆盖试 验件的实际应用需求。等效载荷的推荐值参见附录A中表A.1、表A.2。 6.2.3按本标准推荐设定驱动电机的转速输出应覆盖整个转速范围，推荐的转速范围为300r/min～ 2000r/min，一般测试时的转速增加步距为100r/min。测试在转速稳定后进行。 6.2.4扭振测试点位置到驱动电机回转中心的距离为L，L值根据测试要求确定。 6.2.5振动加速度信号需进行带通滤波操作，滤波器截止频率应不高于3Hz。 注：上述是一种主流的测试方法，若采用其他测试方法可参见附录C。 6.3数据处理 6.3.1采集传感器的周向加速度振动信号，用于减速器扭振的计算。计算见下列公式： α=a/L 式中： 角加速度，单位为弧度每二次方秒（rad/s"）； α一一周向加速度，单位为毫米每二次方秒（mm/s²）； L一传感器到驱动电机回转中心距离，单位为毫米（mm）。 注：考虑到数据直观性，在实际测量中，这里用距离为L处的振动加速度替代角加速度，并以周向位移替代角位移， 以周向振动替代角振动。 6.3.2在各等效载荷和测试转速下，采集传感器的数值，包括多次的正反转的测试数值。每次测试都 可以得到扭振加速度时间历程，图2为某型号试验件的加速度时间历程测试结果示例 2 000 1.500 1 000 500 (s,uu) 加速度/ -1 000 1 500 2 000 0.5 1 1. 5 2.5 3.5 2 3 1.5 时问/s 图2试验件扭振加速度时间历程 6.3.3对滤波后的振动加速度数值进行积分处理，从振动加速度波形得到振动位移波形，图3为某型 号试验件的扭振性能测试结果示例。计算方法参见附录B。 3 GB/T39523—2020 0. 2 0. 2 位移 0.18 振动加速度 0.18 0. 16 0.16 0.14 0. 14 0. 12 振动加速度/(mms2) 0.12 0. 1 0. 1 /mm 0. 08 0.08 移 位 0. 06 90 *0 0.04 0. 04 0, 02 0. 02 0 400 600 008 1 600 008 1 000 1 1 200 1.400 2 000 伺服电机输入转速/(r/min) 注：为方便数据比对，图中的纵坐标以振动加速度和位移标注。 图3减速器的扭振-转速曲线 4