ISO 606：2015《傳動用短節距精密滾子鏈、套筒鏈、附件和鏈輪》新變化及新增條款的應用探討

邵慧敏（杭州東華鏈條集團有限公司技術中心）

許樹新（國家鏈條質量監督檢驗中心）

ISO 606：2015《傳動用短節距精密滾子鏈、套筒鏈、附件和鏈輪》新變化及新增條款的應用探討

邵慧敏（杭州東華鏈條集團有限公司技術中心）

許樹新（國家鏈條質量監督檢驗中心）

本文系統介紹了ISO 606：2015《傳動用短節距精密滾子鏈、套筒鏈、附件和鏈輪》，特別是對增加的“雙排鏈和三排鏈的最小動載強度、HE系列滾子鏈、拉力試驗時限制加載速度”等技術條款內容，以及“A系列鏈條鏈號更改”的變化內容進行了詳細闡釋，并就應用有關新增條款給出參考建議和探討意見。

ISO 606：2015 技術條款 主要變化 應用建議

1 前言

由ISO/TC 100（國際標準化組織鏈條鏈輪技術委員會）修訂完成的ISO 606：2015[1]《傳動用短節距精密滾子鏈、套筒鏈、附件和鏈輪》（Shortpitch transmission precision roller and bush chains，attachments and associated chain sprockets）是鏈傳動領域最重要的國際標準，ISO 606：2015是ISO 606自1982年正式發布以來的第四版，此前先后發布的3個版本分別為：ISO 606：1982、ISO 606：1994、ISO 606：2004。

ISO/TC 100的WG8工作組自2009年開始對ISO 606：2004[2]進行修訂，歷時6年完成修訂，于2015年8月13日發布實施，ISO 606：2015與ISO 606：2004相比較，主要修訂內容是：增加了計算雙排鏈和三排鏈的最小動載強度指標的參考方法（附錄F），增加了ANSI的超級重載系列（Extra heavy series）的60HE～240HE鏈條規格，將ISO 606：2004中的A系列鏈條改為采用ANSI標準的鏈號，補充了鏈條拉力試驗時限制加載速度的參考信息（附錄E）。修訂后的標準ISO 606：2015，除了A系列鏈條的鏈號稱謂改變以外，標準名稱并沒有改變、ISO 606：2004的內容沒有刪減或更改，只是增加了有關技術條款內容，既做到了前后版標準的連貫和繼承，又擴大了標準的適用范圍；ISO 606：2015內容更趨完整，更有助于高端高強度滾子鏈的開發，有效地解決了困惑鏈傳動行業多年的“缺少多排滾子鏈和套筒鏈疲勞性能指標要求”的焦點問題，更好地滿足了鏈條制造商和使用方的各方需求。

本文就ISO 606：2015的主要變化內容，以及新增技術條款的應用給出了具體參考建議和探討意見。

2 雙排鏈和三排鏈的最小動載強度指標值的確定[1,2]

2.1 計算雙排鏈和三排鏈的最小動載強度指標值的參考方法

傳動用精密滾子鏈和套筒鏈的主要失效形式為：疲勞失效和磨損失效，其中疲勞失效由于其具有突發性，所以一直是行業內熱點研究方向。通過滾子鏈和套筒鏈的疲勞試驗（也稱作：動載試驗）能夠對鏈條疲勞強度這項重要質量指標進行驗收判定，而鏈條最小動載強度指標數值（Fd）則是進行鏈條疲勞試驗（動載試驗）時確定（計算）最大動載試驗載荷（Fmax）的一個重要技術指標值。

ISO 606：2004在滾子鏈和套筒鏈技術條款內容中增加了對動載試驗的規定（即對鏈條進行疲勞試驗的規定），并增加了各鏈號規格單排鏈條的最小動載強度指標值（Fd），但ISO 606：2004沒有對雙排、三排鏈條的最小動載強度指標值（Fd）做出規定，在標準文本中留下了技術條款內容不夠全面的缺憾，鏈條制造商和使用者需要開展雙排鏈條、三排鏈條疲勞試驗時缺少了統一的技術標準依據。

我國及世界各國鏈傳動研究機構和企業對雙排、三排滾子鏈和套筒鏈產品進行疲勞強度研究，在獲取大量試驗數據的基礎上，ISO 606：2015增加了附錄F的內容，提供了“可用于計算（確定）多排鏈動載系數和最小動載強度指標值（Fd）”的參考方法，使得確定雙排、三排標準滾子鏈和套筒鏈產品的動載試驗（疲勞試驗）參數確定有了標準依據，彌補了ISO 606：2004的部分技術條款內容欠完整的缺憾。

ISO 606：2015的附錄F中，提供了以下兩種“計算（確定）雙排鏈和三排鏈的最小動載強度指標值（Fd）”的參考方法。

1. 方法1（起源于德國）

雙排鏈或三排鏈的最小動載強度指標值=動載系數×對應鏈號單排鏈的最小動載強度指標值。具體為：雙排鏈的動載系數為1.50、三排鏈的動載系數為1.92；其中06B、08B、10B、16B、20B五個鏈號規格的動載系數為特定值，如表1所示。

表1 06B等部分鏈號規格滾子鏈的動載系數

計算舉例，查ISO 606：2015的表1可知，12B單排滾子鏈的Fd為3720（N）、20B單排滾子鏈的Fd為13500（N），那么通過計算可確定：

12B雙排滾子鏈的Fd=1.50×3720=5580（N）12B三排滾子鏈的Fd=1.92×3720=7142.4（N）；

20B雙排滾子鏈的Fd=1.48×13500=19980（N）20B三排滾子鏈的Fd=1.90×13500=26650（N）。

2. 方法2（起源于美國）

對于所有節距的鏈條，多排鏈與單排鏈之間存在一個通用的系數0.67，其適用的條件是：間隙配合的中間鏈板動載強度至少是過盈配合的外鏈板動載強度的80%以上；多排鏈的最小動載強度指標值=通用系數×鏈條排數×對應鏈號單排鏈的最小動載強度指標值。這樣很容易得出：雙排鏈最小動載強度指標值=1.34×對應鏈號單排鏈的最小動載強度指標值，三排鏈最小動載強度指標值=2.01×對應鏈號單排鏈的最小動載強度指標值。

計算舉例，同樣查ISO 606：2015的表2可知，80H單排滾子鏈的Fd為10700（N），那么通過計算可確定：

80H雙排滾子鏈的Fd=1.34×10700=14338（N）80H三排滾子鏈的Fd=2.01×10700=21507（N）。

通過上述兩種方法確定的雙排鏈、三排鏈的最小動載強度指標值（Fd），用于鏈條疲勞試驗時，其循環次數要求為3×106，與單排鏈要求一致。確定好雙排鏈、三排鏈的Fd，就可以按照ISO 15654的規定、以及ISO 606：2015中附錄D提供的計算公式確定出雙排鏈、三排鏈疲勞試驗時的最小動載試驗載荷（Fmin）、最大動載試驗載荷（Fmax）。

需要說明的是：ISO/TC 100發布ISO 606：2015后，緊接著于2015年9月發布了新修訂的國際標準ISO 15654：2015《傳動用精密滾子鏈條和板式鏈疲勞試驗方法》，在ISO 15654：2015中增加了“雙排、三排及多排滾子鏈（套筒鏈）和板式鏈的疲勞試驗方法”的技術內容，所以如何進行雙排鏈條、三排鏈條的疲勞試驗，應遵循ISO 15654：2015的要求。

2.2 應用ISO 606：2015中附錄F條款的探討和有關建議

ISO 606：2015就如何確定標準雙排、三排滾子鏈和套筒鏈的最小動載強度指標值，給出了兩種可供選擇的方法，這給標準的使用者造成了一定的困惑，鑒于ISO 606標準中的A系列和重載系列鏈條主要源于美國ANSI/ASME標準、B系列鏈條主要源于歐洲（英國）標準，可以分別針對A系列及重載系列鏈條、B系列鏈條采用不同方法確定雙排鏈、三排鏈的最小動載強度指標值，即：鏈號為“05B、06B、08B、10B、12B、16B、20B、24B、28B、32B、40B、48B、56B、64B、72B”共15個規格的B系列鏈條的雙排鏈、三排鏈的最小動載強度指標值按“方法1”確定，其他鏈號規格的A系列及重載系列鏈條的雙排鏈、三排鏈的最小動載強度指標值按“方法2”確定。（注： B系列鏈條中的081、083、084三個鏈號的標準滾子鏈只有單排結構鏈條，無需進行雙排鏈、三排鏈的最小動載強度指標值的確定。）

通常，ISO標準規定的技術指標要求是ISO成員國都需接受的，中國鏈傳動領域相關研究機構和企業開展的單排以上鏈條疲勞實驗結果也表明ISO 606：2015提出的動載系數是可以接受的，達到新版標準規定的傳動用單排、雙排、三排滾子鏈和套筒鏈的最小動載強度要求是不難做到的，所以鏈條制造廠家可以通過更多的鏈條疲勞試驗來確定出自己的高于ISO 606：2015要求的標準鏈條產品最小動載強度指標值，進一步樹立自己品牌的技術優勢。實際上，在ISO 606：2015發布前，有些日本鏈條企業就規定鏈條動載試驗的循環次數要達到“5×106～1×107”（遠高于ISO 606標準規定的“3×106”要求），并直接采用ISO 10823：2004《滾子鏈傳動選擇指導》中確定雙排鏈、三排鏈額定功率的“排數系數”作為“動載系數”來確定A系列標準鏈條的雙排鏈、三排鏈的最小動載強度指標值，即：雙排鏈的動載系數為1.7、三排鏈動載系數為2.5，大于前述“方法1”“方法2”的動載系數，這樣確定出的鏈條最小動載強度技術指標要求遠遠高于ISO 606：2015要求，充分體現了產品的高水平。對于多排鏈動載荷的確定，我國質檢機構在疲勞驗收試驗時也直接借鑒了ISO 10823：2004的排數系數。多年實踐表明，新版ISO 606頒布后，我國絕大部分企業是能夠滿足要求的，不會存在技術上的壁壘。

需要特別指出，ISO 606：2015中提到的多排鏈條主要指的是雙排鏈條、三排鏈條，至于三排以上的多排標準滾子鏈最小動載強度指標值，還是需要視不同系列的鏈條來確定的。對于三排以上A系列多排標準滾子鏈，可以參照ISO 606：2015中附錄F的“方法2”，并比照美國標準ASME B29.1的“對于多排鏈條，其最小抗拉強度值等于單排鏈條的最小抗拉強度值乘以排數”規定來確定出鏈條的最小動載強度指標值，可以初步按照“三排以上A系列多排滾子鏈最小動載強度指標值=0.67×鏈條排數×對應鏈號單排鏈的最小動載強度指標值”這個公式計算，并進行必要的試驗加以驗證，最終確定出合適的三排以上的A系列多排標準滾子鏈最小動載強度指標值。由于“多排鏈條的最小抗拉強度值＝單排鏈條的最小抗拉強度值×鏈條排數”不適合B系列標準滾子鏈，所以對于三排以上B系列多排標準滾子鏈，則需要綜合參考有關B系列多排鏈條的設計、檢測等技術數據，并開展大量的鏈條性能試驗，從而確定出不同鏈號規格的三排以上B系列多排標準滾子鏈的最小動載強度指標值。

3 ANSI超級重載系列（HE系列）鏈條[1,3]

ISO 606：2015增加了ANSI的超級重載系列（Extra heavy series）滾子鏈條規格，ANSI超級重載系列鏈條在標準中以“HE系列”命名，以區別ISO 606：2004已有的H系列鏈條，共有60HE、80HE、100HE、120HE、140HE、160HE、180HE、200HE、240HE等9個鏈號規格的單排、雙排、三排滾子鏈；通常，在各種傳動和輸送機構中，不建議采用三排以上的HE系列滾子鏈。

HE系列滾子鏈與鏈輪嚙合的互換性技術參數跟H系列滾子鏈與鏈輪嚙合的互換性技術參數相同，不同的是：HE系列滾子鏈的最小抗拉強度技術指標要求比普通系列及H系列滾子鏈提高了很多，HE系列滾子鏈的最小抗拉強度指標值（Fu）≈普通系列滾子鏈最小抗拉強度指標值×（HE系列滾子鏈鏈板厚度/普通系列滾子鏈鏈板厚度），具體數值可通過ISO 606：2015的表2查到。

ISO 606：2015除了規定HE系列鏈條的最小抗拉強度指標要求外，也在表2中規定了HE系列單排滾子鏈的最小動載強度指標值（Fd）；那么，HE系列雙排、三排滾子鏈的最小動載強度指標值（Fd）就可以參照附錄F的“方法2”計算確定。

HE系列滾子鏈除了最小抗拉強度明顯提高外，鏈條的疲勞強度同樣比普通系列及H系列滾子鏈提高了很多，所以HE系列滾子鏈比H系列滾子鏈更適合使用在重載荷的較低速傳動的場合，如：作為驅動鏈應用在大型禾草打捆機、大功率旋耕機等重型農業機械上。

HE系列滾子鏈產品，國內鏈傳動企業還鮮有生產，歐美、日本等發達國家的一些鏈條廠商在ISO 606：2015發布前已早有生產，且這些廠商制造的HE系列滾子鏈的一些技術指標參數高于ISO 606要求，如：德國某公司的100HE單排滾子鏈的最小抗拉強度指標要求為113.4kN、為ISO 606要求的109%。隨著ISO 606：2015發布、實施，勢必會帶動國內企業設計開發HE系列滾子鏈產品。由于HE系列滾子鏈最小抗拉強度指標值有了較大幅度的增加，但銷軸直徑尺寸與H系列滾子鏈一樣，所以必須采取有效措施大力提高HE系列滾子鏈銷軸零件的抗剪切能力，還需要借鑒開發同類高強度鏈條的成功經驗，通過優化產品和工藝設計大力提高鏈條的疲勞性能，這些都是設計開發HE系列滾子鏈須重點關注和解決的關鍵難題之一。

4 A系列普通滾子鏈和套筒鏈的鏈號變化[1,2]

2004年發布的ISO 606：2004增加了ANSI重載系列（H系列）滾子鏈內容，其鏈號直接采用ANSI鏈號系統（即： 60H、80H、100H、120H、140H、160H、180H、200H、240H），而原有的A系列普通滾子鏈和套筒鏈的鏈號仍采用ISO 606：1994等標準一直延用的原ISO鏈號系統（即： 04C、06C、08A、085、10A……），這樣就出現了一個鏈號不統一問題，即：在ISO 606：2004中，同樣源自ANSI（ASME）標準的“A系列普通滾子鏈和套筒鏈”與“H系列重載滾子鏈”采用了不同的鏈號系統。

由于A系列普通滾子鏈和套筒鏈的ANSI鏈號在世界范圍被廣泛使用，ISO 606：2015將ISO 606：2004中A系列鏈條的“04C、06C、08A、085、10A、12A、16A、20A、24A、28A、32A、36A、40A、48A”等鏈號分別改為與ANSI（ASME）標準一致的“25、35、40、41、50、60、80、100、120、140、160、180、200、240”等鏈號，這樣新版標準中源自ANSI（ASME）標準的A系列普通滾子鏈和套筒鏈、H系列滾子鏈和HE系列滾子鏈都采用了同樣的ANSI鏈號系統，較好解決了2004版標準遺留的問題。

5 鏈條拉力試驗時加載速度的限制[1,2]

鏈條進行拉力試驗（即檢測鏈條抗拉強度）時，拉力應緩慢地施加到試樣（鏈段）的兩端，但怎樣緩慢加載，僅美國標準ANSI/ASME B29.1《精密動力傳動滾子鏈、附件和鏈輪》（Precision Power Transmission Roller Chains，Attachments，and Sprockets）對加載速度做出了規定，而ISO 606：2004及之前的各版ISO 606標準都沒有明確提出加載速度或加載時間的要求。

ISO 606：2015增加了附錄E的參考信息內容，提供了“可分別通過兩個方法，限制鏈條拉力試驗時的加載速度、或控制加載時間”的指導意見：

（1）方法1，參照美國標準ANSI/ASME B29.1的規定，即：鏈條拉力試驗時，緩慢加載的速度不得超過2.0 in./min（50.8mm/min）；

（2）方法2，“鏈條拉力試驗時加載的時間”參照ISO 6892-1：2009《金屬材料 拉伸試驗 第1部分：室溫下的試驗方法》的相關條款規定來推算確定，ISO 606：2015建議：鏈條拉力試驗時，兩端緩慢加載應控制在25s～50s的時間范圍內；新版標準還在“方法2”的條款中，就如何應用ISO 6892-1：2009進行計算給出了示例說明。

ISO 606：2015通過附錄E的內容，使各方進行鏈條拉力試驗時的加載速度（時間）更具可操作性，起到了進一步規范鏈條拉力試驗的作用。

6 結束語

ISO 606是鏈傳動行業最重要的基礎性標準，修訂后的2015版標準內容更加完善、技術含量更高。隨著這項新版重要鏈傳動國際標準的全面實施，必將推動世界鏈傳動行業精密滾子鏈及套筒鏈等產品水平的進一步提升，更好地確保產品質量穩定，引領全系列滾子鏈產品（特別是高端高強度滾子鏈產品）的全面開發，對不斷規范全球鏈傳動產品市場將起到積極的促進和保障作用。

據悉，全國鏈傳動標委會已計劃“按照等同采用國際標準的原則”對GB/T 1243—2006進行修訂。修訂后的新版GB/T 1243標準發布后，必將為ISO 606：2015在中國的有效實施提供更有利的條件，方便國內鏈傳動企業做好滾子鏈和套筒鏈產品采用國際標準確認工作。

[1]ISO 606：2015（E） Short-pitch transmission precision roller and bush chains，attachments and associated chain sprockets.

[2]全國鏈傳動標準化技術委員會，杭州東華鏈條集團有限公司. ISO/TC 100鏈傳動國際標準譯文集[M]. 2版. 北京：中國標準出版社，2006.

[3]中國機械工程學會機械傳動分會鏈傳動專業委員會，中國機械通用零部件工業協會鏈傳動分會. 鏈傳動技術手冊[M]. 北京：機械工業出版社，2016.

The New Changes and Application of New Terms of ISO 606:2015
“Short-pitch transmission precision roller and bush chains, attachments and associated chain sprockets”

Shao huimin ( Technology Center, Hangzhou Donghua Chain Group Co.,LTD. )
Xu Shuxin ( National Center of Supervision and Inspection on Chain Quality )

This article introduces ISO 606:2015 “Short-pitch transmission precision roller and bush chains, attachments and associated chain sprockets”. It explains in detail of “the minimum dynamic strength of the duplex chains and triplex chains, HE series roller chain, tensile test limit loading speed”technical terms such as content and explain the content of the“change of A series chain number”. It also gives the advices in application of new terms.

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