JB/T 13782-2020《工程机械用含油轴套》标准研究

李其龙 章宇翔 徐伟

摘 要：工程机械用烧结金属轴套，属于关键零部件，产品涉及粉末冶金新材料、液压件、工程机械等产业，有着较高的技术壁垒，工程机械用含油轴套的标准化，对提升国内工程机械行业的技术水平具有积极的意义。但JB/T 13782-2020标准文本中存在着一些问题，有些内容严重影响着标准的使用。本文叙述了JB/T 13782标准文本中在硬度、抗压强度、检验等方面的问题，便于标准的推广应用。

关键词：轴套，硬度，抗压强度，检验，工程机械

DOI编码：10.3969/j.issn.1002-5944.2023.22.026

0 引 言

轴套是一种中空的圆柱形零件，安装在轴上，起保护轴，防止轴磨损的作用。轴套在轴的工作过程中能承受滑动，减少摩擦，降低能量损耗，保证机器的正常运转。轴套在机械设备中有着广泛的应用，通常用于液压缸、变速箱等部件中。工程机械用烧结轴套，有时也称为含油轴承、烧结轴承等，属于关键机械零部件，产品涉及新材料、液压件、工程机械等产业，有着较高的技术壁垒。2021年发布的《工程机械行业“十四五”发展规划》明确提出挖掘机液压缸中衬套润滑周期≥200 h。

烧结金属材料，由于具有内部孔隙，可以制备成自润滑含油轴套。烧结金属含油轴套是当今全世界生产最早和使用最广的粉末冶金产品[1]。粉末冶金工艺在制备机械零部件时具有少切削或无切削的特点，可节约材料，降低能耗和生产成本，得到越来越广泛的应用[2]。粉末冶金含油轴承的材料力学性能可和铸造材料相比拟，并能根据要求在较大范围内调整，而其制造成本又大大低于铸造轴承，技术经济优势明显，使其在机械工业中得到广泛应用[3]。

机械制造企业的标准化生产不仅是行业发展的基本要求，也是提升我国机械制造产品竞争力、提升我国经济实力和综合国力的必然要求[4]。JB/T13782-2020《工程機械用含油轴套》，2020年4月16日发布，2021年1月1日实施。JB/T 13782标准中，规定了含油轴套的分类和标记，要求，试验方法，检验规则，标志、包装、运输和贮存；可在标准中要求、试验方法、检验规则等部分内容都存在着一些问题，有些内容严重影响着标准的使用。

1 “要求”部分

第4 . 2条中的表1规定了轴套的压制密度为6.5～6.85 g/cm3。第4.3条规定，轴套的主要尺寸应符合图1和图2或有关图样的规定，即JB/T 13782-2020中的轴套应为经压制、烧结、加工等工序后的成品。压制密度为制备轴套的过程控制参数，对于成品，很难去检测过程参数是否满足要求。第4.5条规定，轴套不应有压制缺陷，轴套表面不应有毛刺、磕碰、划痕等缺陷。压制缺陷为过程缺陷，对于成品的缺陷，不宜区分有无压制缺陷。

第4 . 2 条中的表1 还规定了轴套的硬度和密度，热处理硬度为“≥7 0 H R B”，烧结硬度为“40HRB”。首先，烧结硬度应该给一个范围值。其次，第4.7条规定，轴套热处理后，其硬度数值不应小于70HRB，内容与表1的规定重复。

第4.3条规定：轴套的主要尺寸应符合图1和图2或有关图样的规定，具体尺寸参见表A.1。在图1中，标注了轴套的长度为L，但在表A.1中并没有列出轴套高度的数值，并且标准文本中也没有给出高度值的范围或推荐值。

第4.4条规定：轴套的表面粗糙度应符合图1和图2的规定，未注粗糙度R a不应大于12.5 μm。GB/T 131-2006《产品几何技术规范（GPS）技术产品文件中表面结构的表示法》第6.4.1条规定，表面结构要求中给定极限值的判断规则有两种（分别见GB/T 10610-1998的5.2和5.3）：a）16%规则；b）最大规则。GB/T 10610现行版本为GB/T 10610-2009 《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》，根据GB/T 10610-2009第5.3条，JB/T 13782-2020第4.4条，规范表述为：未注粗糙度为R amax 12.5。

第4.6条规定：轴套的外径和内径的公差应按用户要求确定，未标注的几何公差、尺寸公差、角度公差、油槽公差等应符合JB/T 5936的规定。第4.3条规定了轴套的主要尺寸应符合表A.1，表A.1包括内径和外径尺寸，第4.6条和第4.3条，都对轴套内径和外径尺寸进行了规定，有重复规定。在第4.6条中，油槽公差与几何公差、尺寸公差等范围有重叠，也出现了重复规定。

2 “试验方法”部分

第5.1条规定：轴套含油率的测定按GB/T 5163的规定。在第4.1条规定，轴套的含油率不应低于14%，第4.2条表1规定了轴套的压制密度。“试验方法”部分缺少对压制密度测定的规定，轴套的含油率和压制密度检测均适用于GB/T 5163。

第5.2条规定：轴套的轴向抗压强度检验按GB/T 228.1的规定，同时，第4.9条规定，轴套的轴向抗压强度不应小于510 MPa。GB/T 228.1-2010《金属材料 拉伸试验 第1部分：室温试验方法》在“范围”部分规定：本部分适用于金属材料室温拉伸性能的测定。GB/T 228.1-2021在“范围”部分规定：本文件适用于金属材料室温拉伸性能的测定。因此，GB/T 228.1适用于金属材料室温拉伸性能的测定，没有涉及与抗压强度有关的检验规定。轴套的轴向抗压强度检验无法采用GB/T 228.1。

第5. 3条规定：轴套的径向压溃强度检验按GB/ T 680 4的规定。需要注意的是，GB/ T 680 4-20 08第9部分，译文不严谨，未能准确表达出ISO5725-1：1994对应部分的含义[5]。

第5.4条规定：轴套的硬度检验按GB/T 230.1的规定，同时，第4.2条，表1规定了轴套的硬度。GB/ T 230.1-2018《金属材料 洛氏硬度试验 第1部分：试验方法》，在“范围”部分规定：本部分适用于固定式和便携式洛氏硬度计，对于特定的材料和产品，适用其他特定标准，如GB/ T 3849、GB/ T 9097。JB/ T 13782-2020在“范围”部分规定：本标准适用于工程机械工作装置用粉末冶金含油轴承。因此，JB/ T 13782中的轴套属于烧结金属材料（不包括硬质合金），其硬度检测适用于GB/ T 9097-2016《烧结金属材料（不包括硬质合金） 表观硬度和显微硬度的测定》。

第5. 5条规定：轴套的几何公差检验按GB/ T1958的规定。第4.6条规定：未注的几何公差、尺寸公差、角度公差、油槽公差等应符合JB/ T 5936的规定。第5.5条的检验仅涉及几何公差，缺少尺寸公差、角度公差、油槽公差等检验规定。

3 “检验规则”部分

第6.1条“出厂检验”规定：轴套应进行全数检验，所有检验项目均应合格。“出厂检验”第6.1.2条规定用户要求检验的项目。对于该类型的产品，其压溃强度性能一般都是用户要求检验的项目。做压溃强度检验时，需要对轴套产品进行破坏，检测后产品即损坏，无法继续使用。破坏性检测项目，如压溃强度、使用寿命等不适合全数检验。

第6.2条“型式检验”规定：产品停产半年以上，恢复生产，型式检验项目见第4章。第4.10条规定：轴套的使用寿命不应低于20 0 0 h。第5.7条规定：轴套的使用寿命应进行台架试验，或随主机进行可靠性试验。使用寿命2000 h，连续试验时间需要83.3天，加上制样等准备时间，至少需要3个月；随主机进行可靠性试验时，按照每天工作10小时，2000 h需要200天，200天已超过半年。因此，严格按照标准执行，大概率会出现产品一直在做寿命试验，无法进行正常生产的情况。停产多久需要做型式检验，可以评估和参考相关标准中的规定，如JB/T 5077-1991《通用齒轮装置 型式试验方法》规定：停产两年后，恢复生产时；JB/T 7041-2006《液压齿轮泵》规定：产品长期停产后，恢复生产时。

第6 . 2 .3条规定：型式检验抽样方案按GB/ T2829的规定，GB/T 2829-2002 《周期检验计数抽样程序及表（适用于对过程稳定性的检验）》；JB/T13782中的轴套属于烧结金属材料（不包括硬质合金），对于特定的材料和产品，JB/T 7905-2013《烧结金属材料（不包括硬质合金）抽样》更适用于轴套的抽样。

4 其他部分

第1条规定，本标准规定了工程机械工作装置用含油轴套的分类、标记、要求、试验方法、检验规则、标志、包装、运输和贮存。第3条为“分类和标记”。因此，第1条应为“本标准规定了工程机械工作装置用含油轴套的分类和标记、要求、试验方法、检验规则、标志、包装、运输和贮存”。

第7.3条规定：应在真空塑封包装后再进入包装箱内。此内容不属于“运输”，应属于7.2部分。

5 结 语

标准作为工业产品设计、制造、采购、检测、使用和贸易的依据，其先进性、协调性和系统性决定了工业产品质量的整体水平和竞争力。机械工程用含油轴套的标准化，对提升国内工程机械行业的技术水平具有积极的意义。JB/T 13782-2020标准文本中存在着一些问题，有些内容严重影响着标准的使用，希望标准修订者修订标准时给予纠正；使用标准者，包括制造商、订货者以及检测机构等，也应该注意标准中客观存在的问题。本文叙述了标准文本中的问题，主要内容如下：（1）标准第5.2条规定，轴套的轴向抗压强度检验按GB/T 228.1的规定，GB/T 228.1-2010《金属材料 拉伸试验 第1部分：室温试验方法》，没有涉及与抗压强度有关的检验规定；（2）标准第5.4条规定，轴套的硬度检验按GB/T 230.1的规定，轴套的硬度检测应采用GB/T 9097-2016《烧结金属材料（不包括硬质合金） 表观硬度和显微硬度的测定》；（3）标准第6.1条规定，轴套应进行全数检验，所有检验项目均应合格，该类产品不适合全数检验；（4）标准文本缺少对密度测定的规定。

参考文献

[1]HOWARD I S， LEANDER F P， 韩凤麟. 全球烧结金属含油轴承评定[J]. 粉末冶金技术， 2008， 26（1）： 65.

[2]苏凤戈，郑卓，陈陆水.黏结剂对铁基混合粉末性能的影响[J].粉末冶金材料科学与工程，2020，25（5）：396-402.

[3]周作平， 申小平. 粉末冶金机械零件实用技术[M]. 北京：化学工业出版社， 2005.

[4]王文革.机械制造中的标准化作业探讨[ J ] .中国标准化，2018（4）：62-64.

[5]李其龙，方小亮，章宇翔.烧结金属轴承径向压溃强度的精确性研究[J].中国标准化，2022（20）：147-150+158.

作者简介

李其龙，通信作者，硕士研究生，高级工程师，研究方向为材料科学与加工。

（责任编辑：张佩玉）