GB T 9239.1-2006 机械振动.恒态(刚性)转子平衡品质要求.第1部分 规范与平衡允差的检验.pdf

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1、ICS 21. 120.40 N 73 中华人民圭t肿、本口国国家标准G/T 9239.1-2006/180 1940-1 :2003 代替GB/T9239-1988 恒态(刚性)转子平衡晶质要求部分:规范与平衡允差的检验机械振动第1Mechanical vibration-alance quality requirements for rotors in a constantCrigid) state一Part 1 : Specification and verification of balance tolerances (lSO 1940-1: 2003 , IDT) 2006-09-0

2、8发布中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局中国国家标准化管理委员会2007-02-01实施发布G/T 9239. 1-2006/ISO 1940-1 :2003 目次前育. . . . . . . . . . . 1 引言. . . . . . . . n 1 范围2 规范性引用文件3 术语和定义. . . . . . . . 4 平衡的概念. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1. . . 3 5 相似条件. 6 平衡允差规范. . . . . . . . . . . . . . . 8 7 许用剩余不平衡量向允差平丽的分配. . .

3、. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10 8 平衡允差向校正平面的分配.9 组装转子1210 剩余不平衡量的检验四附录A(资料性附录)根据平衡品质级别G确定许用剩余不平衡量以及向允差平面分配的示例. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14 附录B(资料性附录)基于支承力限值确定平衡允差附录c(资料性附录)基于振动限值确定平衡允差.附录D(资料性附录)基于己有的经验确定平衡允差. 附录E(资料性附录)从允若平面向校正平面分配平衡允差的规则. . . . 21 参考文献. . .

4、. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 GB/T 9239.1一2006/ISO1940町1:2003 目。GB/T 9239(机械振动恒态(刚性)转子平衡品质要求分为以下两个部分:一一第1部分:规程与平衡允差的检验;一一第2部分:平衡误差。本部分为GB/T9239的第1部分。本部分等同采用IS01940-1: 2003(机械振动恒态(刚性)转子平衡品质要求第1部分:规范与平衡允差的检验)(英文第二版)。本部分是根据IS01940-1:2003和其2005年发布

5、的技术勘误l采用翻译法起草的，文本结构和技术内容与IS01940-1: 2003一致。为便于使用，本部分做了如下编辑性修改:一一删除了IS01940-1 : 2003的前言;一一用小数点符号代替小数点符号一f修彦改了第2章规范性引用文件中的引导语;一-IS01940-1:2003第2章中引用的国际标准己转化为国家标准的则本部分直接引用了与之相应的国家标准;一一改正了印刷错误(见A.3的脚注)。本部分代替GB/T92391988(刚性转子平衡品质许用不平衡的确定。本部分主要对GB/T9239-1988做了如下修改:一一修改了标准名称;一一-增加了目次、前吉、引言和引用文件;一一按IS01940-

6、1: 2003对标准的整体结构进行了调整;一一一重新定义了部分术语;一一对平衡允差引入了参考平面，允差平面代替了正在使用的校正平面;-一一删改了一些示例;一一修改了附录A;一删改了附录B;-一一增加了附录C、附录D和附录E;一一增加了参考文献。本部分的附录A、附录B、附录C、附录D和附录E为资料性附录。本部分由中国机械工业联合会提出。本部分由全国机械振动与冲击标准化技术委员会归口。本部分负责起草单位:长春试验机研究所。本部分参加起草单位:孝感松林国际计测器有限公司、长春中联试验仪器有限公司、上海申克机械有限公司、中国船舶工业集团公司第6354研究所、郑州机械研究所。本部分主要起草人:文1J智力

7、、张世民、邵春平、王朝荣、杨德春、黄润华。本部分所代替标准的历次版本发布情况:一一-GB/T9239-19880 I GB/T 9239. 1-2006/ISO 1940-1 :2003 51 IS0 19499(在制定中)将对所有平衡方面的标准进行全面介绍。对于恒态(刚性)转子，只有合成不平衡力和合成不平衡矩(合成偶不平衡)具有意义，二者一起常常统称为动不平衡。现今的平衡机能够使不平衡减少到很小的限度。可是，将不平衡减少到这样的限度是不经济的。因而，有必要对平衡工件规定平衡品质要求。同等重要的是剩余不平衡的检验。此检验应考虑到不同的平衡误差。GB/T9239.2中描述了处理平衡机误差的改进方

8、法。E GB/T 9239. 1-2006/ISO 1940-1 : 2003 机械振动恒态(刚性)转子平衡品质要求第1部分:规范与平衡允差的检验1 范围GB/T 9239的本部分给出了恒态(刚性)转子的规范并规定了:a) 平衡允差;坏灿础如幽地运3b) 所需校正平面的数目;c) 检验剩余不平衡自1根据恒态(刚性)转亨国内外的经验为基础自GB/T 9239的关系。GB/T 9239. Balance errors , 1 注日期的引用文根据本部分达成新版本适用于本CGB/T 9239.-2一IS0 1925: 20 3 术语和定义W飞斗阳刚同目中UU叽些nu。卢J义的岛内正准四分标。剖tm刊也

9、其内吨的、语和定义适用于GB/T9239的本使用者方便，下面列出了平衡balancing 检查并在必要时调整转子质量分布，以保证在对应的工作转速频率下，剩余不平衡或者轴颈振动和(或)作用于轴承的力在规定限值内的工艺过程。ISO 1925: 2001，定义4.1J 3.2 不平衡unbalance 转子旋转产生离心力所引起的振动力或运动作用于轴承时，该转子所处的状态。ISO 1925: 2001，定义3.1J 注:术语不平衡有时用作不平衡量或不平衡矢量的同义词。l GB/T 9239.1一2006/ISO1940-1 : 2003 3.3 3.4 3.5 3.6 初蝇不平衡initial unb

10、alance 平衡前转子上存在的不平衡。ISO 1925 :2001，定义3.11J 剩余不平衡residual unbalance 最终不平衡final unbalance 平衡后转子上剩余的不平衡。ISO 1925 :2001，定义3.10J 合成不平衡resuItant unbalance 沿转子分布的所有不平衡矢量的矢量和。注1:见定义3.6注释。ISO 1925 :2001，定义3.12J 注2:合成不平衡能够表示为式中:丘=Uk U,-合成不平衡矢量，单位为克毫米(g.mm); Uk一一第h个不平衡矢量，k为1到K。合成矩不平衡resuItant moment unbalance

11、沿转子分布的所有不平衡矢量对合成不平衡平丽的矩的矢量和。注1:合成不平衡与合成不平衡矩一起完整地描述了恒态(刚性)转子的不平衡。注2.合成不平衡矢量与特定的径向平而元关，但是合成不平衡矩的撞值和相角方向取决于所选择的合成不平衡的轴向位置。注3.合成不平衡矢量是动不平衡的等效不平衡矢量的矢量和。注4:合成不平衡矩通常被表示为在任意两个不同的径向平面内的对大小相等、方向相反的不平衡矢量。注5:合成矩不平衡可表示为:氏=去山一印CK式中:P，一一合成矩不平衡，单位为克二次方毫米(g.mm2); Uk一第h个不平衡矢茧，k为1到K;EK一从一基准点到Uk平面的轴向位置的矢量;Zu一一从同一基准点到合成

12、不平衡U，平面的轴向位置的矢量。注6.对IS01925 :2001中的定义3.13进行了修改。3.7 偶不平衡couple unbalance 在两个有间距的径向平面内一对量值相等、相角相反的不平衡矢量，形成矩不平衡。3.8 劫不平衡dynamic unbalance 中心主惯性轴相对轴线的任意位置的状态。注1:在特殊情况下，中心主惯性轴可以与轴线平行或相交。2 GB/T 9239. 1-2006/ISO 1940-1 : 2003 注2:动不平衡量能够由两个指定平商(垂直于轴线)上的两个等效不平衡矢量给出，并能完全地表示恒态(刚性)转子的总不平衡量。注3:对ISO1925 :2001中的定义

13、3.9进行了修改。3. 9 不平衡量amount of unbalance 不平衡质量与其质心到轴线距离(半径)的乘积。注:不平衡量的单位是克毫米(g.mm)。3. 10 3. 11 3. 12 ISO 1925:2001，定义3.3J不平衡相角angle of unbalance 不平衡质量在旋转坐标系中的极角，该坐标系在垂直于转子轴线的平面上并随转子一起旋转。ISO 1925 :2001，定义3.4J不平衡矢量unbalance vector 大小为不平衡量，方向为不平衡相角的矢量。IS0 1925 :2001，定义3.5J转子的状态state of rotor 转子的状态由以下几个方面决

14、定:与转速有关的不平衡状态、待校正的不平衡类型和在转速范围内保持或改变其质量单元位置及相互间质心位置的能力。注1:在大多数情况下，不平衡随转速没有明显变化。与现在一直使用的定义(lSO1925)相反，甚至振型不平衡也不随转速变化。只有在特殊情况下不平衡才随转速有明显变化。注2:质量单元是描述转子质量分布和可能随转速变化的有效方法。质量单元可以是有限的元件、零件或部件。注3.转子的状态还受转子的设计、结构和装配影响。注4.转子对不平衡的响应能随转速跑围和轴承的支承状态变化。响应的可能接受程度由相应的平衡允差确定。注5:转速范围包括从静止到最高工作转速的所有转迷，而且也可能包括超速，以作为工作载荷

15、(例如:温度、压力、流量)的裕度。注6:就平衡而言，需要考虑的仅仅是相对轴线不对称的转子质量单元的位置变化。3. 13 愤态(刚性)转子的状态constantC rigid) rotor state 转子处于其不平衡随转速没有明显变化，仅合成不平衡和(或)合成不平衡矩超出规定的限值，且在转速范围内转子所有质量单元的相互位置保持足够恒定的状态。注:恒态转子的不平衡能够在任意选择的两个平面予以校正。4 平衡的概念4. 1 总则平衡是一种检查并在必要时调整转子质量分布的工艺过程，以保证在对应的工作转速频率下，剩余不平衡或者轴颈振动和(或)作用于支承上的力在规定限值内。转子不平衡可能是由设计、材料、制

16、造和装配引起的。甚至在批量生产中，每个转子的不平衡沿其轴向分布都各不相同。4.2 不平衡的表示方法恒态(刚性)转子的同-种不平衡能够用矢量以不同方法表示，如图1a)至f)所示。图1a)至c)示出了合成不平衡和合成偶不平衡的不同表示方法，而图1d)至f)示出的是双面动不平衡的不同表示方法。注1:合成不平衡矢量可以位于任意径向平面内(不改变量值和相角);但是相应的合成偶不平衡则取决于合成不平、GB/T 9239.1-2006/180 1940-1 :2003 衡矢量的位置。注2:不平衡量的中心位于合成不平衡所处的转子的轴线上，这种情况合成不平衡矩最小。如果单面平衡就足够了(见4.5.2)，或从合成

17、和(或)偶不平衡的角度考虑时(见4.5.的，图la)至lc)的表示方法较好。就典型的双面动不平衡的情况来考虑，宜优选图ld)至f)的表示方法。a) 合成不平衡矢量以及相c) a)的特殊情况，中心CU上，此时,_,100 000 50 000 国】、岛。、且20 000 . 10 000 5 000 -EE K 2 000 1 000 500 50 10 5 2 l 0.5 0.2 0.1 0.05 0.02 0.01 20 50 100 100 000 10 000 50 000 200 00 工作转边in/(r/min)注:基于一般经验，白色区域是通常使用的区域。图A.2利用图2确定epcr

18、的示例1) ISO 1940-1原文是gmm/kg有误，本部分予以更正。15 GB/T 9239. 1-2006/ISO 1940-1 :2003 向允差平面(支承平面)分配根据7.2，许用剩余不平衡量(在A.2中计算出来的)能够被分配到支承平面，如下:U 一坠学与28.6X 103 X 90Q = 10. 7 X 103 g mm lerA - L -2400 -V. , / V Uocr X LA 28.6 X 103 X 1 500 川=丁一=240O z17.9 103g-mm A.4 限值的检查(对内质心转子，见7.2.2)较大值不宜大于0.7U阳，即:UId 较小值不宜小于0.3U

19、阳，即检查结果Up盯A比Upermin大oU阳rB比Upermax小。均保持在两个限的的川剧阳地向蜘A.5 A.6 16 B.1 总则B.2 示例子，规定支承力z承力:GB/T 9239. 1-2006/180 1940-1 : 2003 附录B资料性附录基于支承力限值确定平衡允差所以应用该公式17 GB/T 9239. 1一2006/ISO1940-1:2003 附录C(资料性附录基于振动限值确定平衡允差精确的模型和算法经常用来研究转子或整机的动态性能和检查它们对不平衡的振动响应。这种方法涉及的范围太广，不能够在本部分予以研讨。简化的方法似乎适用于简易的场合，但是尚未得到一种经过验证的算法。

20、18 G/T 9239. 1-2006/ISO 1940-1 :2003 附录D(资料性附录)基于已有的经验确定平衡允差D. 1 总则如果某一公司己经取得足够的有据可查的经验以评定其产品的平衡品质，便可以充分利用这些经验。假设总目标仍然相同，那么能够用其他转子的经验来确定新的平衡允差。D.2 规格几乎相同的转子如果一个新规格转子与已经成功平衡好的其他转子的规格几乎相同，则可用相同的平衡允差。在位置相似的允差平面上使用相同的限值。D.3 规格相似的转子D. 3. 1 总则如果一个新规格转子与已经成功平衡好的其他转子的规格相似，其平衡允差可以通过D.3. 2和D. 3. 3所给定的不同方法得到。D

21、. 3.2 内插法图D.1示出了已知转子的平衡允差与转子规格(直径、质量、功率)的关系曲线。对于一个新规格的转子来说，所要求的平衡允差能够从该图中得出。注:对不同型式的转子，可能需要不同的图。在位置相似的允差平面使用修正的限值。平衡允差转子规格一一已知转子的数据:口一一新的转子规格。图D.1 新规格转子平衡允差的内插法D. 3. 3 计算法对于相同型式的系列转子，如第5章所述，转子质量和转子转速适用相似规则。许用剩余不平衡量Uper与转子质量m成正比，与工作转速成反比。为了根据己知转子的参数值计算新规格转子的许用剩余不平衡量，可应用公式CD.1): 川-n 叫一川 U 一-U . ( D. 1

22、 ) 如果允差平丽的许用剩余不平衡量是日知的，可用与(D.1)相似的公式计算新规格转子的对应的量值。在位置相似的允差平面使用重新计算的限值。19 GB/T 9239. 1-2006/ISO 1940-1 :2003 D.4 不同型式的转子通过评估不同转子(在功能、设计、安装方面的)差异，有可能得出平衡允差的要求。但是这样做起来比上述示例难得多而且需要比上例更多的背景知识。目前尚不能给出通用规则。20 GB/T 9239. 1-2006/ISO 1940-1 :2003 附录E资料性附录)从允差平面向校正平百分配平衡允差的规则E. 1 总则如4.4和8.1所阐述的，建议确定平衡允差时要使用允差平

23、面(常等同于支承平面)而不使用校正平面。但是在平衡过程中仍然需要校旦旦品跑跑埠，E.2至E.4规定了一些基本规则。E. 2 校正平面在允差平面内侧对于图E.l所示的情、式中tUper 1一-1Uper U一一-llUperB一一冒允阔的阻J醒他上的头承)平Uper 1 = Uperl飞U per II = U per B ; 1和E为校正平面。E.3 校正平面在允差平面对于图E.2所示的情况，给差值:式中:飞1平衡允差向支承内侧的校U阳lzUMtup叫=u川士U阳I一-1校正平面上的许用剩余不平衡量;U阳E一-ll校正平面上的许用剩余不平衡量;UperA一-A允差(支承)平面上的许用剩余不平衡

24、量;平面间距之比成比例地减小平衡允21 GB/T 9239. 1-2006/1S0 1940-1 :2003 Up叫一-B允差(支承)平面上的许用剩余不平衡量;L一一支承跨距;b-一一I和E校正平而之间的距离。JJh -一r-一A J, 注:A和B为允差(支承)平而;l和H为校正平丽。H JJh -一卜日图E.2平衡允若向支承外的校正平面分配E.4 更复杂的几何结构对于几何结构更复杂的转子，不能给出简单的分配规则。对于这样的转子，建议要在支承平面确定许用剩余不平衡量(见4.的。22 GB/T 9239. 1-2006/ISO 1940-1 :2003 参考文献lJ GB/T 2298-1991

25、，机械振动与冲击术语(neqIS0 2041: 1990); 2J GB 31001993，国际单位制及其应用CeqvIS0 1000:1992); 3J GB/T 42011) ，平衡机的描述检验与评定CGB/T4201一200X,IS0 2953 :1 999 , IDT); 4J GB/T 6557-1999，挠性转子机械平衡的方法和准则(idtIS0 11342: 1998) ; 5J GB/T 16908-1997，机械振动轴与配合件平衡的键准则(idtIS0 8821 :1 989); 6J IS0 14694: 2003 , 1ndusrtial fans Specificati

26、ons for balance quality and vibration levels 1) 该标准在制定中。的OONH-0寸白F。自DON-F皿.由的N白H菌。中华人民共和国国家标准机械振动恒恋(刚性)转子平衡品质要求第1部分:规范与平衡允差的检验GB/T 9239. 1-2006/ISO 1940-1: 2003 号舍中国标准出版社出版发行北京复兴门外三里河北街16号邮政编码:100045网址电话:6852394668517548 中国标准出版社秦皇岛印刷厂印刷各地新华书店经销争夺开本880X12301/16 印张1.75 字数45千字2007年2月第一版2007年2月第一次印刷* 书号:155066 1-28773 定价15.00元GB/T 9239.1-2006 如有印装差错由本社发行中心调换版权专有侵权必究举报电话:(010)68533533