SIST ISO 14635-1:2002

INTERNATIONAL ISO
STANDARD 14635-1
First edition
2000-06-01
Gears — FZG test procedures —
Part 1:
FZG test method A/8,3/90 for relative
scuffing load-carrying capacity of oils
Engrenages — Méthodes d'essai FZG —
Partie 1: Méthode FZG A/8,3/90 pour évaluer la capacité de charge au
grippage des huiles
Reference number
©
ISO 2000
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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.2
4.1 General principle.2
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.8
6.3 Revolution counter .8
7 Preparation of apparatus .8
8 Test procedure.8
9 Reporting of results.9
Annex A (informative) Typical FZG test report sheet .11
Annex B (informative) Checklist for maintenance of FZG gear test rig.12
Bibliography.17
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 3.
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 part of ISO 14635 may be the subject of
patent rights. ISO shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights.
International Standard ISO 14635-1 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 test method A10/16,6R/90 for relative scuffing load-carrying capacity of lubricants with high EP
1)
performance
Annexes A and B of this part of ISO 14635 are for information only.
1) Currently a new work item proposal avaiting approval.
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Introduction
The types of gear failures which may be influenced by the lubricant in use are scuffing, low-speed wear and the
gear-surface fatigue phenomena known as micropitting and pitting. 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 test
procedures described in this and other parts of ISO 14635 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 part of ISO 14635
is typical for the majority of applications in industrial and marine gears. ISO 14635-2 will be related to the relative
scuffing load-carrying capacity of oils of very high EP properties, as used for the lubrication of automotive driveline
components. Other FZG test procedures for the determination of low-speed wear, micropitting and pitting load-
carrying capacity of gears are already in a late state of development. They may be added later to ISO 14635 as
further parts.
INTERNATIONAL STANDARD ISO 14635-1:2000(E)
Gears — FZG test procedures —
Part 1:
FZG test method A/8,3/90 for relative scuffing load-carrying
capacity of oils
1 Scope
2�
This part of ISO 14635 specifies a test method based on an 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 5182-97, DIN 51354-1 and DIN 51354-2, IP 334/90 and
CEC L-07-A-95.
2 Normative references
The following normative documents contain provisions which, through reference in this text, constitute provisions of
this part of ISO 14635. For dated references, subsequent amendments to, or revisions of, any of these publications
do not apply. However, parties to agreements based on this part of ISO 14635 are encouraged to investigate the
possibility of applying the most recent editions of the normative documents indicated below. For undated
references, the latest edition of the normative document referred to applies. Members of ISO and IEC maintain
registers of currently valid International Standards.
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.
ASTM D 235, Specification for Mineral Spirits (Petroleum Spirits) (Hydrocarbon Dry Cleaning Solvent).
2� FZG = Forschungsstelle für Zahnräder und Getriebebau, Technische Universität München (Gear Research Centre,
Technical University, Munich), Boltzmannstraße 15, D-85748 Garching, Germany.
3 Terms and definitions
For the purposes of this part of ISO 14635, the following terms and definitions apply.
3.1
scuffing load-carrying capacity
�of a lubricant� maximum load which can be sustained under a defined set of conditions
NOTE 1 For examples of failure see Figure 1.
NOTE 2 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
may 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 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 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 Examples of flank damages for the purpose of the test method are shown in Figure 1.
4 Brief description of method
4.1 General principle
A set of test gears as defined in clause 5, Tables 1 and 2, is run with the test lubricant at constant speed for a fixed
number of revolutions using dip-lubrication mode. Loading of the gear teeth is increased in steps outlined in
Table 3. Beginning with load stage 5, the initial oil temperature is controlled between (90 � 3) °C. During the test
run of each load stage, the oil temperature is allowed to rise freely. After load stage 4, the pinion tooth flanks are
inspected for surface damage at the end of each load stage and any changes in appearance are noted. A test is
considered complete when either the failure criteria has been met or when load stage 12 is run without meeting the
failure criteria.
It is the responsibility of the operator to ensure that all local legislative and statutory requirements are met.
NOTE 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.
WARNING — When the rig is running, there are long loaded shafts and highly stressed test gears turning
at high speed and precautions shall be taken to protect personnel.
Protection from noise is also highly recommended.
2 © ISO 2000 – All rights reserved

a) No failure marks b) No failure marks
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 tests. Changes in the original surface
condition (criss-cross grinding) may be described by their physical appearance. One and the same type of flank damage may 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 occurri
...

NORME ISO
INTERNATIONALE 14635-1
Première édition
2000-06-01
Engrenages — Méthodes d'essai FZG —
Partie 1:
Méthode FZG A/8,3/90 pour évaluer la
capacité de charge au grippage des huiles
Gears — FZG test procedures —
Part 1: FZG test method A/8,3/90 for relative scuffing load-carrying
capacity of oils
Numéro de référence
©
ISO 2000
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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 .2
4.1 Généralités .2
4.2 Fidélité .4
5 Matériels d'essai .4
5.1 Engrenages d'essai .4
5.2 Fluide de nettoyage .4
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
7 Préparation de l'appareil.7
8 Mode opératoire d'essai.7
9 Consignation des résultats.9
Annexe A (informative) Modèle de rapport d'essai FZG .11
Annexe B (informative) Liste de contrôle pour la maintenance du banc d'essai d'engrenages FZG .12
Bibliographie .17
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 3.
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 de la présente partie de l’ISO 14635 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.
La Norme internationale ISO 14635-1 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 A/10/16,6R/90 pour évaluer la capacité de charge des lubrifiants avec une haute
1)
performance EP
Les annexes A et B de la présente partie de l'ISO 14635 sont données uniquement à titre d'information.
1) À l'heure actuelle, il s'agit d'une proposition d'étude nouvelle en attente d'approbation.
iv © ISO 2000 – 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
(taches grises) et de piqûres. Dans le processus de conception des engrenages, ces détériorations d'engrenages
sont prises en considération par l'utilisation de lubrifiants spécifiques et l'utilisation de valeurs caractéristiques
relatives au service. Afin de choisir ces valeurs d’une manière précise correspondant bien à l’utilisation, des
méthodes d’essai de lubrifiants adéquats sont nécessaires. Les méthodes d'essai FZG décrites dans la présente
partie de l'ISO 14635 peuvent être utilisées, comme des outils pour la détermination des valeurs caractéristiques
relatives au lubrifiant devant être introduites dans le calcul de la capacité de charge des engrenages.
La méthode d'essai FZG A/8,3/90 pour évaluer la capacité de charge au grippage des huiles décrite dans la
présente partie de l'ISO 14635 est utilisée surtout pour les applications dans les engrenages industriels et marins.
L'ISO 14635-2 concernera l’évaluation de la capacité de charge au grippage des huiles aux propriétés EP
(Extrême Pression) très élevées, comme celles utilisées pour la lubrification de composants de lignes de
transmission automobile. D’autres méthodes d’essai FZG pour la détermination des résistances, capacités de
charge, à l’usure à basse vitesse, aux micropiqûres (taches grises) et aux piqûres sont déjà à un stade de
développement avancé. Elles pourront être ajoutées plus tard à l’ISO 14635 sous forme de parties additionnelles.
NORME INTERNATIONALE ISO 14635-1:2000(F)
Engrenages — Méthodes d'essai FZG —
Partie 1:
Méthode FZG A/8,3/90 pour évaluer la capacité de charge au
grippage des huiles
1 Domaine d'application
2�
La présente partie de l'ISO 14635 spécifie une méthode d'essai fondée sur une machine d'essai FZG ayant pour
but de déterminer la capacité de charge d’huiles lubrifiantes, de manière comparative, en ce qui concerne la
résistance au grippage. Les températures superficielles élevées, dues à des pressions de contact et des vitesses
de glissement élevées, peuvent entraîner la rupture du film lubrifiant. La présente méthode d’essai peut être
utilisée pour évaluer des ruptures de lubrifiant sous des conditions définies de température, de vitesses de
glissement élevées et de charge augmentant par palier.
NOTE La présente méthode est techniquement équivalente aux normes ASTM D 5182 97, DIN 51354-1 et DIN 51354-2,
IP 334/90 et CEC L-07-A-95.
2 Références normatives
Les documents normatifs suivants contiennent des dispositions qui, par suite de la référence qui y est faite,
constituent des dispositions valables pour la présente partie de l'ISO 14635. Pour les références datées, les
amendements ultérieurs ou les révisions de ces publications ne s’appliquent pas. Toutefois, les parties prenantes
aux accords fondés sur la présente partie de l'ISO 14635 sont invitées à rechercher la possibilité d'appliquer les
éditions les plus récentes des documents normatifs indiqués ci-après. Pour les références non datées, la dernière
édition du document normatif en référence s’applique. Les membres de l'ISO et de la CEI possèdent le registre des
Normes internationales en vigueur.
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.
ASTM D 235, Specification for Mineral Spirits (Petroleum Spirits) (Hydrocarbon Dry Cleaning Solvent).
2� FZG = Forschung�telle für Zahnräder und Getriebebau, Technische Universität München (Institut de Recherche sur les
engrenages et les transmissions à l’Université technique de Munich) Boltzmannstra�e 15, D-85748 Garching, Allemagne.
3 Termes et définitions
Pour les besoins de la présente partie de l'ISO 14635, les termes et définitions suivants s'appliquent.
3.1
capacité de charge au grippage
�d'un lubrifiant� charge maximale que peut supporter le lubrifiant sans détérioration de la surface des dents
d'engrenage sous un ensemble de conditions préétablies
NOTE 1 Des exemples de détérioration sont donnés à la Figure 1.
NOTE 2 Le grippage est une forme particulièrement grave de détérioration de la surface des dents d'engrenage au cours de
laquelle des arrachements et des soudures apparaissent simultanément sur des zones de surface des dents, en raison de
l'absence ou de la rupture d'un film lubrifiant entre les flancs de contact des roues conjuguées, généralement due à une
température et à une pression élevées. Le grippage est plus probable lorsque les vitesses superficielles sont élevées. Le
grippage peut également se produire à des vitesses 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 3 Le risque de grippage varie en fonction des caractéristiques des matériaux des roues dentées, du lubrifiant utilisé,
de la rugosité de surface des flancs, des vitesses de glissement et de la charge. Le grippage des engrenages à grande vitesse
peut faire apparaître une tendance à des niveaux de charge dynamique élevés, dus à une augmentation des vibrations, ce qui
conduit habituellement à des dommages ultérieurs par grippage, piqûre ou rupture de dent.
3.2
méthode d'essai FZG A/8,3/90
condition d'essai, où la lettre A correspond à la géométrie particulière des dentures de l'engrenage testé,
conformément au Tableau 1; 8,3 est la vitesse au niveau du cercle primitif, en mètres par seconde; et 90 est la
e
température initiale de l'huile, en degrés Celsius, à partir du 5 palier de charge et dans le carter d'huile
NOTE Le sens de rotation des engrenages est représenté à la Figure 3.
3.3
palier de détérioration
palier de charge où la somme totale des largeurs des zones endommagées sur tous les flancs des 16 dents du
pignon est supérieure à une largeur de dent, c'est-à-dire 20 mm
NOTE Des exemples de détériorations de flancs au sens de la méthode d’essai sont représentés à la Figure 1.
4 Aperçu de la méthode
4.1 Généralités
Un ensemble de roues dentées d'essai tels que défini dans l'article 5, Tableaux 1 et 2, fonctionne à vitesse
constante avec le lubrifiant à essayer, pendant un nombre déterminé de tours, sous une lubrification par
barbotage. La charge sur les dents est augmentée par paliers, comme indiqué dans le Tableau 3. À partir du
e
5 palier de charge, la température initiale de l'huile est contrôlée entre (90 � 3) °C. La tempé
...