ISO 15242-1-2015 Rolling bearings - Measuring methods for vibration - Part 1 Fundamentals《滚动轴承 振动测量方法 第1部分 基本原则》.pdf

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1、 ISO 2015 Roulements Mthodes de mesurage des vibrations Partie 1: Principes fondamentaux Rolling bearings Measuring methods for vibration Part 1: Fundamentals NORME INTERNATIONALE ISO 15242-1 Deuxime dition 2015-12-15 Numro de rfrence ISO 15242-1:2015(F) ISO 15242-1:2015(F)ii ISO 2015 Tous droits rs

2、ervs DOCUMENT PROTG PAR COPYRIGHT ISO 2015, Publi en Suisse Droits de reproduction rservs. Sauf indication contraire, aucune partie de cette publication ne peut tre reproduite ni utilise sous quelque forme que ce soit et par aucun procd, lectronique ou mcanique, y compris la photocopie, laffichage s

3、ur linternet ou sur un Intranet, sans autorisation crite pralable. Les demandes dautorisation peuvent tre adresses lISO ladresse ci-aprs ou au comit membre de lISO dans le pays du demandeur. ISO copyright office Ch. de Blandonnet 8 CP 401 CH-1214 Vernier, Geneva, Switzerland Tel. +41 22 749 01 11 Fa

4、x +41 22 749 09 47 copyrightiso.org www.iso.org ISO 15242-1:2015(F)Avant-propos iv Introduction v 1 Domaine dapplication . 1 2 Rfrences normatives . 1 3 T ermes et dfinitions . 1 4 Notions fondamentales 3 4.1 Mesurage de la vibration des roulements . 3 4.2 Caractristiques dun axe de rotation . 4 4.3

5、 Erreur de mouvement du roulement . 5 4.4 Vibration du roulement . 6 5 Processus de mesurage 6 5.1 Principes de base du mesurage des vibrations . 6 5.2 Frquence de rotation. 6 5.3 Orientation de laxe de rotation du roulement 6 5.4 Charge du roulement . 7 5.5 Transducteurs 7 6 Mthodes de mesurage et

6、dvaluation 7 6.1 Grandeur physique mesure . 7 6.2 Domaine des frquences 7 6.3 Domaine des temps . 7 6.4 Rponse du transducteur et caractristiques du filtre . 7 6.5 Mthode dintgration dans le temps 9 6.6 Ordre des mesurages . 9 7 Conditions de mesurage 10 7.1 tat du roulement avant mesurage 10 7.1.1

7、Roulements prlubrifis .10 7.1.2 Roulements non prlubrifis 10 7.2 Conditions environnementales de mesurage 10 7.3 Conditions relatives au dispositif de mesurage .10 7.3.1 Raideur de la broche/mandrin .10 7.3.2 Mcanisme de mise en charge .10 7.3.3 Valeur et alignement des charges externes appliques au

8、 roulement .10 7.3.4 Positionnement axial du transducteur et sens du mesurage .10 7.3.5 Mandrin 10 7.3.6 Autres .11 8 talonnage et valuation de rfrence du systme de mesurage .11 8.1 Gnralits .11 8.2 talonnage des lments du systme .11 8.3 valuation des performances du systme 12 Annexe A (informative)

9、 Considrations relatives la rsonance de contact pour les transducteurs chargs par ressort .13 Annexe B (informative) Corrlation entre amplitudes de dplacement, vitesse et acclration 14 Annexe C (informative) Mesurage du battement radial et du battement axial du mandrin15 Bibliographie .16 ISO 2015 T

10、ous droits rservs iii Sommaire Page ISO 15242-1:2015(F) Avant-propos LISO (Organisation internationale de normalisation) est une fdration mondiale dorganismes nationaux de normalisation (comits membres de lISO). Llaboration des Normes internationales est en gnral confie aux comits techniques de lISO

11、. Chaque comit membre intress par une tude a le droit de faire partie du comit technique cr cet effet. Les organisations internationales, gouvernementales et non gouvernementales, en liaison avec lISO, participent galement aux travaux. LISO collabore troitement avec la Commission lectrotechnique int

12、ernationale (IEC) en ce qui concerne la normalisation lectrotechnique. Les procdures utilises pour laborer le prsent document et celles destines sa mise jour sont dcrites dans les Directives ISO/IEC, Partie 1. Il convient, en particulier, de prendre note des diffrents critres dapprobation requis pou

13、r les diffrents types de documents ISO. Le prsent document a t rdig conformment aux rgles de rdaction donnes dans les Directives ISO/IEC, Partie 2 (voir www. iso.org/directives). Lattention est appele sur le fait que certains des lments du prsent document peuvent faire lobjet de droits de proprit in

14、tellectuelle ou de droits analogues. LISO ne saurait tre tenue pour responsable de ne pas avoir identifi de tels droits de proprit et averti de leur existence. Les dtails concernant les rfrences aux droits de proprit intellectuelle ou autres droits analogues identifis lors de llaboration du document

15、 sont indiqus dans lIntroduction et/ou dans la liste des dclarations de brevets reues par lISO (voir www.iso.org/brevets). Les appellations commerciales ventuellement mentionnes dans le prsent document sont donnes pour information, par souci de commodit, lintention des utilisateurs et ne sauraient c

16、onstituer un engagement. Pour une explication de la signification des termes et expressions spcifiques de lISO lis lvaluation de la conformit, ou pour toute information au sujet de ladhsion de lISO aux principes de lOMC concernant les obstacles techniques au commerce (OTC), voir le lien suivant: Ava

17、nt- propos Informations supplmentaires. Le comit charg de llaboration du prsent document est lISO/TC 4, Roulements. Cette deuxime dition annule et remplace la premire dition (ISO 15242-1:2004), qui a fait lobjet dune rvision technique. LISO 15242 comprend les parties suivantes, prsentes sous le titr

18、e gnral Roulements Mthodes de mesurage des vibrations: Partie 1: Principes fondamentaux Partie 2: Roulements billes radiaux, alsage et surface extrieure cylindriques Partie 3: Roulements rotule sur rouleaux et rouleaux coniques, alsage et surface extrieure cylindriques Partie 4: Roulements radiaux r

19、ouleaux cylindriques, alsage et surface extrieure cylindriques iv ISO 2015 Tous droits rservs ISO 15242-1:2015(F) Introduction La vibration des roulements rotatifs peut avoir des consquences importantes sur les caractristiques de fonctionnement de ces matriels. Elle peut galement affecter les perfor

20、mances du systme mcanique incorporant ces roulements, engendrer un bruit audible par transmission de cette vibration lenvironnement de travail, provoquer des dommages, voire des problmes de sant. La vibration des roulements rotatifs est un phnomne physique complexe qui dpend des conditions de foncti

21、onnement. Le fait de mesurer la vibration dun roulement donn dans des conditions donnes ne caractrise pas ncessairement la vibration de ce roulement dans dautres conditions ou de ce roulement ds quil fait partie dun ensemble plus grand. Lvaluation du bruit audible engendr par le systme mcanique inco

22、rporant le roulement est encore complique par leffet des conditions dinterface, de lemplacement et de lorientation du capteur et de lenvironnement acoustique dans lequel le systme fonctionne. Lvaluation du bruit arien qui, dans le cadre de la prsente partie de lISO 15242, peut se dfinir comme tout b

23、ruit dsagrable et non souhait, est galement complique par lacception subjective que lon donne aux termes dsagrable et non souhait. Cest principalement la vibration transmise par la structure qui peut tre considre comme la base du bruit arien. La prsente dition de lISO 15242 ne sintresse qu un certai

24、n nombre de mthodes choisies pour mesurer la vibration de la structure des roulements rotatifs. La prsente partie de lISO 15242 vise dfinir et spcifier les grandeurs physiques mesures ainsi que les conditions gnrales de mesurage et denvironnement utilises pour mesurer les vibrations engendres par le

25、s roulements sur un dispositif de mesurage. Les parties prenantes aux contrles de rception de roulements peuvent, en se fondant sur la prsente partie de lISO 15242, se mettre daccord sur les critres dacceptation retenir pour contrler les vibrations. Les vibrations des roulements rotatifs peuvent tre

26、 values de plusieurs manires en utilisant divers types de transducteurs dans diverses conditions de mesurage. Aucun ensemble simple de valeurs caractrisant la vibration dun roulement nest suffisant pour valuer la performance de toutes les applications possibles. Pour choisir la mthode de mesurage la

27、 plus approprie, il est essentiel, en fin de compte, de connatre le type du roulement, son utilisation et le but vis par les mesures de vibration (par exemple, diagnostic technique ou contrle qualit). Le domaine dapplication des normes relatives aux vibrations des roulements nest donc pas universel.

28、 Certaines mthodes ont toutefois un champ dapplication suffisamment vaste pour tre considres comme des mthodes normalises. La prsente partie de lISO 15242 sert dfinir les principes gnraux du mesurage des vibrations. Il est prvu dautres parties pour spcifier plus en dtail les mthodes dvaluation de la

29、 vibration de diffrents types de roulements alsage et surface extrieure cylindriques. ISO 2015 Tous droits rservs v Roulements Mthodes de mesurage des vibrations Partie 1: Principes fondamentaux 1 Domaine dapplication La prsente partie de lISO 15242 spcifie des mthodes de mesurage des vibrations des

30、 roulements rotatifs dans des conditions de mesurage tablies, avec ltalonnage des systmes de mesurage correspondants. 2 Rfrences normatives Les documents suivants, en tout ou partie, sont rfrencs de manire normative dans le prsent document et sont indispensables son application. Pour les rfrences da

31、tes, seule ldition cite sapplique. Pour les rfrences non dates, la dernire dition du document de rfrence sapplique (y compris les ventuels amendements). ISO 286-2, Spcification gomtrique des produits (GPS) Systme de codification ISO pour les tolrances sur les tailles linaires Partie 2: Tableaux des

32、classes de tolrance normalises et des carts limites des alsages et des arbres ISO 2041:2009, Vibrations et chocs mcaniques, et leur surveillance Vocabulaire ISO 5593, Roulements Vocabulaire 3 T ermes et dfinitio ns Pour les besoins du prsent document, les termes et dfinitions donns dans lISO 2041 et

33、 lISO 5593, ainsi que les suivants sappliquent. 3.1 erreur de mouvement mouvement (de translation) radial ou axial ou mouvement angulaire non souhait dun axe de rotation, lexclusion des mouvements dus des changements de temprature ou des charges extrieures 3.2 vibration oscillations mcaniques autour

34、 dun point dquilibre Note 1 larticle: Ces oscillations peuvent tre priodiques ou alatoires. SOURCE: ISO 2041:2009, 2.1, modifie. 3.3 transducteur dispositif conu pour convertir une nergie dune forme en une autre de sorte que les caractristiques recherches de lnergie dentre apparaissent au niveau de

35、lnergie de sortie Note 1 larticle: Lnergie de sortie est habituellement lectrique. Note 2 larticle: Lutilisation du terme capteur est dconseille. NORME INTERNATIONALE ISO 15242-1:2015(F) ISO 2015 Tous droits rservs 1 ISO 15242-1:2015(F) Note 3 larticle: Les transducteurs suivants sont des exemples d

36、e types de transducteurs utiliss pour le mesurage des vibrations: a) acclromtre pizolectrique; b) acclromtre pizorsistant; c) acclromtre jauge de contrainte; d) transducteur rsistance variable; e) transducteur lectrostatique (condensateur); f) jauge de contrainte ( armature colle); g) transducteur r

37、luctance variable; h) transducteur magntostrictif; i) transducteur conducteur mobile; j) transducteur bobine mobile; k) transducteur induction; l) vibromtre laser. Note 4 larticle: Dautres types de transducteur, tels que des transducteurs de force dynamique, peuvent tre utiliss sous rserve que leur

38、signal puisse tre converti en dplacement, en vitesse ou en acclration. SOURCE: ISO 2041:2009, 4.1, modifie Note 3 larticle et Note 4 larticle ont t ajouts. 3.4 f i lt r e f i l t r e d o n d e dispositif analogique ou numrique permettant de sparer les oscillations en fonction de leur frquence, qui p

39、rovoque une attnuation relativement faible des oscillations des ondes sur une ou plusieurs bandes de frquences et une attnuation relativement forte de ces oscillations dautres frquences 3.5 f i l t r e b a n d e p a s s a n t e filtre (3.4) qui ne prsente quune seule bande de transmission entre une

40、frquence de coupure basse infrieure zro et une frquence de coupure haute finie 3.6 frquences de coupure haute et basse nominales frquence de coupure f uppet f low frquences nominales dfinissant le filtre bande passante (3.5) 3.7 vitesse quadratique moyenne vitesse rms v rms(t) racine carre de la moy

41、enne des racines carres de la vitesse de vibration sur un intervalle de temps, T Note 1 larticle: La valeur quadratique moyenne est galement applicable au dplacement et lacclration. Note 2 larticle: Dans la premire dition de la prsente partie de lISO 15242, le terme quadratique moyenne tait exprim s

42、ous sa forme abrge r.m.s.2 ISO 2015 Tous droits rservs ISO 15242-1:2015(F) 3.8 priode fondamentale priode accroissement le plus faible du temps pour lequel la fonction reprend les mmes valeurs Note 1 larticle: Sil ny a aucun risque dambigut, la priode fondamentale est dsigne par la priode. SOURCE: I

43、SO 2041:2009, 2.32 3.9 pic variations transitoires rapides significatives de lamplitude, au-dessus du niveau gnral du signal Note 1 larticle: La Figure 1 illustre un exemple de pic. 1 Lgende 1 pic Figure 1 Exemple illustrant un phnomne de pic dans le domaine des temps 3.10 impulsion variations trans

44、itoires rapides rptes significatives de lamplitude, au-dessus du niveau gnral du signal Note 1 larticle: La Figure 2 illustre un exemple dimpulsion. Figure 2 Exemple illustrant un phnomne dimpulsion dans le domaine des temps 4 Notions fondamentales 4.1 Mesurage de la vibration des roulements Le schm

45、a de la Figure 3 reprsente les lments fondamentaux du mesurage de la vibration des roulements et les facteurs qui influent sur ce mesurage. Les numros indiqus dans la Figure 3 correspondent aux paragraphes de la prsente partie de lISO 15242. ISO 2015 Tous droits rservs 3 ISO 15242-1:2015(F) Figure 3

46、 lments fondamentaux du mesurage de la vibration des roulements 4.2 Caractristiques dun axe de rotation Un roulement rotatif est destin constituer laxe du mouvement de rotation dun lment de machine par rapport un autre lment de machine, tout en supportant des charges radiales et/ou axiales. Un axe d

47、e rotation peut prsenter six degrs de libert fondamentaux. Ces degrs de libert sont reprsents la Figure 4, et sont numrs ci-dessous: mouvement de rotation, voir Figure 4 b); mouvement de translation dans le sens radial, cest-dire, dans un ou deux plans orthogonaux passant par laxe de rotation, voir Figures 4 c) et 4 d); mouvement de translation dans le sens axial, cest-dire, dans une direction parallle laxe de rotation, voir Figure 4 e); mouve