SIST ISO 14635-3:2006

INTERNATIONAL ISO
STANDARD 14635-3
First edition
2005-09-15
Gears — FZG test procedures —
Part 3:
FZG test method A/2,8/50 for relative
scuffing load-carrying capacity and wear
characteristics of semifluid gear greases
Engrenages — Méthodes d'essai FZG —
Partie 3: Méthode FZG A/2,8/50 pour évaluer la capacité de charge au
grippage et les caractéristiques d'usure des graisses d'engrenages
semi-fluides
Reference number
©
ISO 2005
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Contents Page
Foreword. iv
Introduction . v
1 Scope . 1
2 Normative references . 1
3 Terms and definitions. 2
4 Brief description of method. 4
4.1 General. 4
4.2 Precision. 4
5 Test materials. 4
5.1 Test gears . 4
5.2 Cleaning fluid . 4
6 Apparatus . 6
6.1 FZG spur gear test rig . 6
6.2 Heating device. 7
6.3 Revolution counter . 7
6.4 Weight measurement. 7
7 Preparation of apparatus . 8
8 Test procedure . 9
9 Reporting of results. 10
Annex A (informative) Test report . 12
Annex B (informative) Additional test procedure for the investigation of extended wear
characteristics of the lubricant . 13
Annex C (informative) Checklist for maintenance of FZG gear test rig. 14
Bibliography . 19

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.
International Standards are drafted in accordance with the rules given in the ISO/IEC Directives, Part 2.
The main task of technical committees is to prepare International Standards. Draft International Standards
adopted by the technical committees are circulated to the member bodies for voting. Publication as an
International Standard requires approval by at least 75 % of the member bodies casting a vote.
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.
ISO 14635-3 was prepared by Technical Committee ISO/TC 60, Gears, Subcommittee SC 2, Gear capacity
calculation.
ISO 14635 consists of the following parts, under the general title Gears — FZG test procedures:
⎯ Part 1: FZG test method A/8,3/90 for relative scuffing load-carrying capacity of oils
⎯ Part 2: FZG step load test A10/16, 6R/120 for relative scuffing load-carrying capacity of high EP oils
⎯ Part 3: FZG test method A/2,8/50 for relative scuffing load-carrying capacity and wear characteristics of
semifluid gear greases
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Introduction
The types of gear failure which can be influenced by the lubricant are scuffing, low-speed wear and the gear
fatigue phenomena known as micropitting and pitting. In the gear design process, these types of gear damage
are taken into consideration by the use of specific lubricant and service-related characteristic values. In order
to provide a reasonable estimate of performance in service, adequate lubricant test procedures are required.
The FZG test procedures described in ISO 14635-1, ISO 14635-2 and ISO 14635-3 can be regarded as tools
for the determination of relative scuffing performance of lubricants. Characteristic values can be introduced
into the load-carrying capacity calculation of gears. ISO 14635-1 FZG test method, A/8,3/90 for relative
scuffing load-carrying capacity of oils, is useful for the majority of applications in industrial and marine gears.
ISO 14635-2, FZG step load test A10/16, 6R/120, is related to the relative scuffing load-carrying capacity of
high EP oils as used, e.g. for the lubrication of automotive driveline components such as manual
transmissions. ISO 14635-3 FZG test method A/2,8/50 describes a test procedure for the determination of the
relative scuffing load-carrying capacity and wear characteristics of semi-fluid greases used for enclosed gear
drives. Other FZG test procedures for the determination of low-speed wear, micropitting and pitting load
capacity of gears are currently being considered for standardization. They could be added later to ISO 14635
as further parts.
It has been assumed by the compilers of this test method that anyone using the method will either be fully
trained and familiar with all normal engineering and laboratory practice, or will be under the direct supervision
of such a person. It is the responsibility of the operator to ensure that all local legislative and statutory
requirements are met.
When the rig is running, there are long-loaded shafts and highly stressed test gears turning at high speed and
precaution must be taken to protect personnel. It is also necessary to provide protection from noise.

INTERNATIONAL STANDARD ISO 14635-3:2005(E)

Gears — FZG test procedures —
Part 3:
FZG test method A/2,8/50 for relative scuffing load-carrying
capacity and wear characteristics of semifluid gear greases
1 Scope
1)
This part of ISO 14635 specifies a test method based on an FZG four-square test machine for determining
the relative load-carrying capacity of semi-fluid gear greases defined by the gear surface damage known as
scuffing.
This method is useful for evaluating the scuffing load capacity potential of semi-fluid gear greases of NLGI
classes 0 to 000, typically used with highly stressed gearing for enclosed gear drives. It can only be applied to
greases giving a sufficient lubricant flow in the test gear box of the FZG test machine.
NOTE The test method is technically equivalent to DIN Fachbericht 74.
2 Normative references
The following referenced documents are indispensable for the application 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, Cylindrical gears — ISO system of accuracy — Part 1: Definitions and allowable values of
deviations relevant to corresponding flanks of gear teeth
ISO 4287, Geometrical Product Specifications (GPS) — Surface texture: Profile method — Terms, definitions
and surface texture parameters
ISO 4964, Steel — Hardness conversions
ISO 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
ISO 14635-1, Gears — FZG test procedures — Part 1: FZG test method A/8,3/90 for relative scuffing
load-carrying capacity of oils
ASTM D 235, Specification for Mineral Spirits (Petroleum Spirits) (Hydrocarbon Dry Cleaning Solvent)
DIN 51818, Lubricants; consistency classification of lubricating greases; NLGI grades

1) FZG = Forschungsstelle für Zahnräder und Getriebebau, Technische Universität München (Gear Research Centre,
Technical University, Munich).
3 Terms and definitions
For the purposes of this document, the following terms and definitions apply.
3.1
scuffing
particularly severe form of gear tooth surface damage in which seizure or welding together of areas of tooth
surface occurs, owing to insufficient or breakdown of lubricant film between the contacting tooth flanks of
mating gears, typically caused by a combination of high temperature, high pressure and other factors
NOTE 1 Scuffing is most likely when surface velocities are high. It 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 2 Care should be taken that scuffing does not occur and is polished away before ending the running time at the
higher load stages.
3.2
wear
continuous removal of material occurring when two surfaces roll and slide against one another
3.3
scuffing load-carrying capacity
〈of a lubricant〉 maximum load which can be sustained under a defined set of conditions
3.4
FZG test condition A/2,8/50
test condition where A is the particular tooth form of the test gears, according to Table 1, 2.8 is the speed at
the pitch circle in metres per second (m/s), and 50 is the initial lubricant temperature in degrees Celsius, from
load stage 4 onward in the lubricant sump
3.5
failure load stage
load stage reached when 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 For examples of failure, see Figure 1. Examples of tooth flank changes due to continuous wear are given in
Figure 2. Continuous wear is not a failure criteria for the test.
2 © ISO 2005 – All rights reserved

a)  Marks, no failure b)  Marks, no failure

c)  Approx. 5 mm failure marks d)  Approx. 15 mm failure marks

e)  20 mm failure marks f)  Approx. 2 mm failure marks

g)  Approx. 6 mm failure marks h)  20 mm failure marks
NOTE This figure describes the typical pinion tooth flank changes occurring in FZG scuffing type tests. Changes in
the original surface condition (criss-cross grinding) can be described by their physical appearance. One and the same type
of flank damage can be described in different places in the world by using different terminology (e.g. “scuffing”, “scoring”
and “severe wear”). In order to avoid misinterpretation of the pinion tooth flank changes occurring during the test, typical
examples of non-failure and failure are given.
Figure 1 — FZG A-type gear tooth face changes (flank damages
...

NORME ISO
INTERNATIONALE 14635-3
Première édition
2005-09-15
Engrenages — Méthodes d'essai FZG —
Partie 3:
Méthode FZG A/2,8/50 pour évaluer la
capacité de charge au grippage et les
caractéristiques d'usure des graisses
d'engrenages semi-fluides
Gears — FZG test procedures —
Part 3: FZG test method A/2,8/50 for relative scuffing load-carrying
capacity and wear characteristics of semifluid gear greases

Numéro de référence
©
ISO 2005
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Publié en Suisse
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Sommaire Page
Avant-propos. iv
Introduction . v
1 Domaine d'application. 1
2 Références normatives . 1
3 Termes et définitions. 2
4 Aperçu de la méthode . 4
4.1 Généralités . 4
4.2 Fidélité . 4
5 Matériel d'essai . 5
5.1 Engrenages d'essai . 5
5.2 Fluide de nettoyage . 5
6 Appareillage . 6
6.1 Banc d'essai FZG à engrenages cylindriques à denture droite. 6
6.2 Appareil de chauffage . 7
6.3 Compte-tours (totalisateur) . 7
6.4 Balance . 7
7 Préparation de l'appareil . 8
8 Mode opératoire d'essai. 9
9 Consignation des résultats. 10
Annexe A (informative) Modèle de rapport d'essai. 12
Annexe B (informative) Mode opératoire d'essai supplémentaire pour l'enquête sur les
caractéristiques d'usure étendues du lubrifiant. 13
Annexe C (informative) Liste de contrôle pour la maintenance du banc d'essai d'engrenages FZG . 14
Bibliographie . 19

Avant-propos
L'ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération mondiale d'organismes nationaux de
normalisation (comités membres de l'ISO). L'élaboration des Normes internationales est en général confiée
aux comités techniques de l'ISO. Chaque comité membre intéressé par une étude a le droit de faire partie du
comité technique créé à cet effet. Les organisations internationales, gouvernementales et non
gouvernementales, en liaison avec l'ISO participent également aux travaux. L'ISO collabore étroitement avec
la Commission électrotechnique internationale (CEI) en ce qui concerne la normalisation électrotechnique.
Les Normes internationales sont rédigées conformément aux règles données dans les Directives ISO/CEI,
Partie 2.
La tâche principale des comités techniques est d'élaborer les Normes internationales. Les projets de Normes
internationales adoptés par les comités techniques sont soumis aux comités membres pour vote. Leur
publication comme Normes internationales requiert l'approbation de 75 % au moins des comités membres
votants.
L'attention est appelée sur le fait que certains des éléments du présent document peuvent faire l'objet de
droits de propriété intellectuelle ou de droits analogues. L'ISO ne saurait être tenue pour responsable de ne
pas avoir identifié de tels droits de propriété et averti de leur existence.
L'ISO 14635-3 a été élaborée par le comité technique ISO/TC 60, Engrenages, sous-comité SC 2, Calcul de
la capacité des engrenages.
L'ISO 14635 comprend les parties suivantes, présentées sous le titre général Engrenages — Méthodes
d'essai FZG:
⎯ Partie 1: Méthode FZG A/8,3/90 pour évaluer la capacité de charge au grippage des huiles
⎯ Partie 2: Méthode FZG A10/16, 6R/120 à paliers de charge pour évaluer la capacité de charge au
grippage des huiles à valeurs EP élevées
⎯ Partie 3: Méthode FZG A/2,8/50 pour évaluer la capacité de charge au grippage et les caractéristiques
d'usure des graisses d'engrenages semi-fluides
iv © ISO 2005 – Tous droits réservés

Introduction
Les types de détérioration d'engrenages qui peuvent être influencés par le lubrifiant utilisé sont le grippage,
l'usure à faible vitesse et les phénomènes de fatigue de surface d'engrenages connus sous les noms de
micropiqûres et de piqûres. Dans le processus de conception des engrenages, ces types de détériorations
sont pris en considération par l'utilisation de lubrifiants spécifiques et l'utilisation de valeurs caractéristiques
relatives au service. Afin de fournir une estimation raisonnable des performances en service, des méthodes
d'essai adéquates de lubrifiants sont nécessaires. Les méthodes d'essai FZG décrites dans l'ISO 14635-1,
l'ISO 14635-2 et l'ISO 14635-3 peuvent être utilisées comme outils pour la détermination de la performance
au grippage des lubrifiants. Des valeurs caractéristiques peuvent être introduites dans le calcul de la capacité
de charge des engrenages. L'ISO 14635-1, méthode d'essai FZG A/8,3/90 pour évaluer la capacité de charge
au grippage des huiles, est utilisée pour des applications dans les engrenages industriels et marins.
L'ISO 14635-2, méthode FZG A10/16, 6R/120 à paliers de charge, porte sur l'évaluation de la capacité de
charge au grippage des huiles aux propriétés EP (extrême pression) élevées, comme celles utilisées, par
exemple pour la lubrification de composants de lignes de transmission automobile, comme les transmissions
manuelles. L'ISO 14635-3, méthode d'essai FZG A/2,8/50 décrit la procédure d'essai pour la détermination de
la capacité de charge au grippage et des caractéristiques d'usure des graisses semi-fluides utilisées pour des
engrenages sous carter. D'autres méthodes d'essai FZG pour la détermination de l'usure à basse vitesse, de
la capacité de charge aux micropiqûres et aux piqûres sont en cours de considération en normalisation. Elles
pourront être ajoutées plus tard à l'ISO 14635 sous forme de parties additionnelles.
Les responsables de la compilation de la présente méthode supposent que toute personne utilisant la
méthode est parfaitement entraînée et familiarisée avec toutes les pratiques normales d'atelier et de
laboratoire, ou qu'elle opère sous la surveillance directe d'une telle personne. L'opérateur est responsable de
la conformité à toutes les exigences législatives et réglementaires locales.
Lorsque le banc d'essai est en marche, il y a des arbres longs chargés et des engrenages d'essai soumis à
des contraintes élevées, qui tournent à grande vitesse, il faut donc prendre les précautions nécessaires pour
protéger le personnel. Il est nécessaire de prendre des mesures de protection contre le bruit.

NORME INTERNATIONALE ISO 14635-3:2005(F)

Engrenages — Méthodes d'essai FZG —
Partie 3:
Méthode FZG A/2,8/50 pour évaluer la capacité de charge au
grippage et les caractéristiques d'usure des graisses
d'engrenages semi-fluides
1 Domaine d'application
1)
La présente partie de l'ISO 14635 spécifie une méthode d'essai fondée sur une machine d'essai FZG à
configuration quadrilatère ayant pour but de déterminer la capacité de charge relative de graisses
d'engrenages semi-fluides, définie par une détérioration superficielle de l'engrenage appelée grippage.
La présente méthode d'essai est utile pour évaluer la capacité de charge potentielle au grippage des graisses
d'engrenages semi-fluides 0 à 000 de classes NLGI généralement utilisées pour des boîtes d'entraînement
par engrenages soumis à de fortes contraintes. Elle peut s'appliquer seulement aux graisses qui permettent
un débit de lubrifiant suffisant dans le réducteur d'essai de la machine d'essai FZG.
[17]
NOTE La présente méthode est techniquement équivalente à la DIN Fachbericht 74 .
2 Références normatives
Les documents de référence suivants sont indispensables pour l'application du présent document. Pour les
références datées, seule l'édition citée s'applique. Pour les références non datées, la dernière édition du
document de référence s'applique (y compris les éventuels amendements).
ISO 1328-1, Engrenages cylindriques — Système ISO de précision — Partie 1: Définitions et valeurs
admissibles des écarts pour les flancs homologues de la denture
ISO 4287, Spécification géométrique des produits (GPS) — État de surface: Méthode du profil — Termes,
définitions et paramètres d'état de surface
ISO 4964, Acier — Conversions de dureté
ISO 5725-2, Exactitude (justesse et fidélité) des résultats et méthodes de mesure — Partie 2: Méthode de
base pour la détermination de la répétabilité et de la reproductibilité d'une méthode de mesure normalisée
ISO 14635-1, Engrenages — Méthode d'essai FZG — Partie 1: Méthode d'essai FZG A/8,3/90 pour évaluer la
capacité de charge au grippage des huiles
ASTM D 235, Specification for mineral spirits (Petroleum Spirits) (Hydrocarbon Dry Cleaning Solvent)
DIN 51818, Lubricants — Consistency classification of lubricating greases — NLGI grades

1) FZG = Forschungsstelle für Zahnräder und Getriebebau, Technische Universität München (Institut de recherche sur
les engrenages et les transmissions à l'Université technique de Munich), Boltzmannstraße 15, D-85748 Garching,
Allemagne.
3 Termes et définitions
Pour les besoins du présent document, les termes et définitions suivants s'appliquent.
3.1
grippage
forme particulièrement grave de détérioration de la surface des dents d'engrenages au cours de laquelle des
arrachements et des soudures apparaissent simultanément sur des zones de surface des dents, en raison de
l'insuffisance ou de la rupture d'un film lubrifiant entre les flancs de contact des roues conjuguées,
généralement due à la combinaison d'une température et d'une pression élevées et à d'autres facteurs
NOTE 1 Le grippage est plus probable lorsque les vitesses superficielles sont élevées. Le grippage peut également se
produire à des vitesse de glissement relativement faibles, lorsque les pressions superficielles des dents sont suffisamment
élevées d'une manière générale, ou en raison d'une géométrie de surface et d'une charge non uniformes dans des zones
localisées.
NOTE 2 Il convient de faire attention à ce que le grippage n'apparaisse pas et que le polissage s'effectue bien avant la
fin du temps de fonctionnement aux paliers de charge les plus élevés.
3.2
usure
enlèvement continu de matière se produisant quand deux surfaces roulent et glissent l'une contre l'autre
3.3
capacité de charge au grippage
〈d'un lubrifiant〉 charge maximale que peut supporter le lubrifiant sans détérioration de la surface d
...