GB T 15371-1994 曲轴轴系扭转振动的测量与评定方法.pdf

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1、中华人民共和国国家标准曲轴轴系扭转振动的测量与评定方法GB/T 15371 94 Torsional vibration of crankshaft systems -Measurement and evaluation method 1 主题内容与适用范围本标准规定了往复式活塞连杆机构驱动的曲轴轴系扭转振动的测量和评定方法。本标准适用于每列气缸为三缸及三缸以上内燃机曲轴轴系，对于三缸以下的内燃机和活塞式压气机曲轴输系亦可参照应用。2 引用标准GB 6299 船用柴油机辅系扭转振动测量方法GB/T 13436 扭转振动测量仪器技术要求GB 3325 船用柴油机轴系扭转振动分级ZB 191 00

2、5 内燃发电机组轴系扭转振动的限值及测量方法3 术语3. 1 曲轴轴系crankshaft system 指与扭振计算有关的曲柄连杆机构、传动连接件和受功构件的总成。3. 2 简谐次数sirnple harmonic orcler 旋转轴每转中的正弦波的波数。3. 3 相对振帽relative amplitude 轴系中某点振幅与参考点振帽的比值。4 扭转振动测量方法4. 1 测量参数以轴系旋转中心为参考，取被测点的角位移幅值为测量参数，计量单位以度()或弧度。ad)表示。4.2 测量仪器4.2.1 测量仪器应符合GB/T13436的规定。4.2.2 仪器测量频率范围应选在仪器幅频特性曲线的平

3、直部分，该频率范围内的允许误差应在指示值的土10%的范围内，如果仪器的低频响应不足，则需按仪器实际频响特性对扭振测量值进行修正。4.3 测点位置4. 3. 1 测点应布置在曲轴轴系扭振幅值较大位置，一般选于内燃机或压气机曲轴的自由端。4. 3. 2 需进行多点测量的曲轴轴系，应根据事先计算的结果，设置在扭振振幅较大部位及其它需测量的部位。4.3.3 对于内燃发电机组和电机压气机组，必要时可在电机轴伸端附近增加测点。4.3.4 对于内燃机台架试验轴系，必要时可在测功器端增设测点。国家技术监督局1994-12-27批准1995-07-01实施:; II G/T 15371- 94 4.4 测坠丁J

4、兄4. 4. 1 变速变负荷I作的机组，需由最低稳定转速到.M高转洼范围分悄j茸行肯!II垃:必要.j.口j471导，1 降速转速连续变化F进行ttl振测址。4.4. 2 则坠转速分档间隔4般为额定转述的5%，在共振l丘内口I加密歪按额定转i虫的Uujtfii 4. 4. 3 内燃机台架试验输系.般按外特性或螺旋桨推进特性(对于船!+l王朝II或牵引1cHtzq I tJi气柴油机)j茸行。4.4.4 内燃发电机组轴系应在额定转速、额定电压和手段12:负荷F进行-m书正视.J1.1:。4.4.5 若需布特殊_l况F进行扭振视l蛙.!lJ应在技术文件中予以改明。4.5 测量程序4. 5. 1 在

5、选定的测点位置，按Gll/T13436规定要求安装传感器咱并IF确连接好仪器测试系统J4.5.2 对于皮带传动的机械式扭振仪，皮带也合理张紧，xJ于电于扭振仪.导线应良好固定，用尽id排除温度和施场等环境肉素对测量精度的影响，以确保测量r:作正常进行。4.5.3 在所选定的测量工况F待机组l转速稳定后进行测量.每档测妓院保址足够的测险记录1I、tYij 4.5.4 测坡时允许使用滤波器，但需正确选用并在报告中予以说明。4.6 测量结果分析4. 6. 1 通过曲轴轴系扭振测量波形分析咱国I以丘接校得实际转速、轴系固有频率、I植i界转速、简i轩次拉和测点振恼值。4.6.2 根据测量记录方式、扭振信

6、号特征和分析W:备的条件，合理选择扭振波分析方法。4.6.2.1 用手工分析方法时.)i迦拌二个以上典型周期波形，取其振幅的算术平均值。4.6.2.2 用模拟分析方法时.其分析仪器系统应满足记录信号频卒范围要求，jJtm合适带宽的滤波器.井保证分析精度c4.6.2.3 用数字分析方法时，必须综合JS虑分辨率、样本长度等以保证分析精度。4. 6. 3 将t述测量分析结果绘制成测量点各主要分i皆波振幅il.随转速变化的曲线或忐梢。5 扭转振动评定方法5. 1 评定参数5. 1. 1 曲轴轴系扭转振动的评定参数为扭振应力、振动扭矩和扭振振幅.般按扭振应力.1t振动iHj_i. 进行评定。5. 1.

7、2 如果轴系实测固有频率值与理论计算值之间的误差在土5%范回内，则口I川测址点的实测掠阳按自由振动理论计算的相应国旬振型推算共振区转速范围内轴系件处的振幅、应力及振动扭扭，否则应对理论计算作修正后再进行推货。5. 1. 3 输系中轴段振动扭矩按公式(1)求得:M,.dl =: Aj(a, -a，什)K，.，1 I 式巾2此，川一一第l，l十l质量间轴段振动扭矩，Nm;人一测量点一般为第1质量)最大分谐波振幅值，rad;al-相应阅有振组第，质量相对振幅;ai I 1一相应固有振型第2十1质量相对振幅;K，.+】-一第，十l质量问轴段扭转刚皮、N m/rado 5. 1.4 轴系中轴段扭振应力按

8、公式(2)求得zM+l T;，i1:OW，丁;式中2式，I一一第i,i+ 1质量问轴段扭振股力，Pa;( 1 ) 二lH,., ll 第F川1质量问轴段抗扭截面模量，对1-曲辅以向怀j销直径为准，对j二传动轴以铀的最S12 GB/T 1 5371 - 9 4 /J、l与伦布准，nlln3 Je15 ft:二，1. :1. 5, 1.)求得的轴段振动书I矩栩栩振1市jJ相应的i午Hifflj也fj比较.许定铀系|丑的uj飞;，性。:; 2 iI J目的5, 2. 1 iH振许川成力5.2.1.1 对于变通运转的曲轴轴系.轴段扭振也1J/，1不超过妞振ly11节问J值2持续运转。一iTJl 工Cn

9、，(l)中-7 共振转速与锁定转述之l仁，T一恃纯i豆转轴段相振1布J.Pa; iTc l ff续居转拙振许用i击力.pa.r , 盼wJjE转轴段扫l振应力，IBa;，J 瞬时运转扭振许川成力，Pajr，一超速运转轴段扣振JiiJ.Pa; r, l 槌速运转扭振许用股力，Pa5. 2.1 .3 扭振f用股力视机组的用途(古11船舶、汽车、拖拉机等人帮11系巾铀的亮)11( ml!J输、传dfillt)平11所应用的材料而定。5.2, 2 振iJJ1刑扫l矩5, 2, 2, 轴系内女u设有IJ轮传动装院时，则i与轮响什处的振动抖i矩，N-1超过相!iVi与轮iffijlffjfiiJJfj T

10、JI电齿轮传习J装tvf传递的最大招安fi不能超过其许用扭炬。5. 2, 2, 2 轴系内如设有弹性联轴器时，则JJ;弹性元f!在f斗士主运转时所传边的JhliMI L ,p ho币4ijj主抑叶气铀苦苦;如Ijj I所1m定的持续i主转的(t耳j交变扫l好ij口，在瞬s，f运转6.阳不超过瞬时运转的ilill交，tJilm(lY5, 2.3 J:HjJ1用振幅5, 2.3.1 叮咬料乎足.记ft获得轴段扭振应力、振动打i知时.口I用扭打JJ 1M i.予以il址:口5, 2, 3.2 对!二l大燃机、Ik气机曲轴铀系以曲铀白白端i洞111dl最大分i皆波栋幅王JiF ; 1自.才j子X，挝、

11、币1II.11dliI出端jJHj;hl桔的制!系，则以相对振幅较大忱监测得的最大分谐波振幅为if记值。5.2.3.3 肌振n用振幅的视机主1的用途和电j系所选用的材料IKlli二。5, 2. 3. 4 内燃发屯村1且:交流发电机转子的扭振振恼(包括脉动振幅)1击不大TJ二5VJ户，jlhP LP J ilifM挂悦1才数u6 扭振转速禁区1 如果曲轴辅系的扭振l坦力或振动扭矩或扭振振幅赵过相应标准lljl，屯的持续怪非1iJIJiF IfI r气时lJIllrl去共振转述叫附近I应设转速禁if柯:此禁区内.f!L组不用持续运转。6, 2 r.v_j壁斤的转述范围古uF , 16,. 08 n, 18-Y 16 6, 3 转速禁i法也可取为超出持续运转-.4J值的转速范闸，i虫范围由!1主决定，并i1入l21币的斗i专i宝:侧过l且楚。G8/T 1 5371 - 9 4 附加说明:本标准由中华人民共和国机械工业部提出。本标准由全国内燃机标准化技术委员会归日。本标准由机械工业部上海内燃机研究所负责起草。本标准主要起草人吴炎庭、吴奇、周岳康。5 1 .1