GBT15371-1994 曲轴轴系扭转振动的测量与评定方法.pdf

'中华人民共和国国家标准GB/T15371一94曲轴轴系扭转振动的测量与评定方法Torsionalvibrationofcrankshaftsystems-Measurementandevaluationmethod1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轴系亦可参照应用。2引用标准GB6299船用柴油机轴系扭转振动测量方法GB/T13436扭转振动测量仪器技术要求GB3325船用柴油机轴系扭转振动分级ZBJ91005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crankshaftsystem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simpleharmonicorder旋转轴每转中的正弦波的波数。3.3相对振幅relativeamplitude轴系中某点振幅与参考点振幅的比值。4扭转振动测f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(rad)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直部分，该频率范围内的允许误差应在指示值的士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1994一12一27批准1995一07一01实施.www.bzxzk.com. GB/"r15371一944.4测髦工况4.4.1变速变负荷7:作的机组，需由最低稳定转速到鼓高转速范围分档进行测觉:必要时，T]J布科理州降速转速连续变化曰些行扭振测ti4.4.2测量转速分档问隔一般为额定转速的5%,在共振区内可加密至按额定转速的艺儿分档44.3内燃机台架试验轴系一般按外特性或螺旋桨推进特性(对于船用主机)或牵引特性(刘1一机介-柴油机)进行。4.4.4内徽发电机组轴系应在额定转速、额定电压和额定负荷h进行扭振测址4.45若需在特殊工况「进行扭振测量.则应在技术文件中予以说明4.5测量程序4.5.1在选定的测点位置，按GB/T13436规定要求安装传感器.并1下确连接好仪器测试系统4.5.2对干皮带传动的机械式扭振仪，皮带应合理张紧，对于电子扭振仪，导线应良好固定，应尽W排除温度和磁场等环境因素对测量精度的影响，以确保测量仁作正常进行4.5.3在所选定的测量工况F待机组转速稳定后进行测星，每一档测从应保证足够的测址记录ur间4.5.4测世时允许使用滤波器，但需正确选用并在报告中子以说明4.6测觉结果分析4.6.，通过曲轴轴系扭振测量波形分析.可以直接获得实际转速、轴系固有频率，临界转速、简谐次数和测点振幅值4.6.2根据测量记录方式、扭振信号特征和分析设备的条件，合理选择扭振波分析方法4.6.2.1用手工分析方法时.应选择三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率范围要求，选用合适带宽的滤波器.并保证分析精度4.6.2.3用数字分析方法时，必须综合考虑分辨率、样本长度等以保证分析精度4.6.3将上述测量分析结果绘制成测量点各主要分谐波振幅A，随转速。变化的曲线或表格5扭转振动评定方法5.1评定参数5.1门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一般按扭振应力或振动扭矩进行评定5门.2如果轴系实测固有频率值与理论计算值之间的误差在士5Yn范围内，则可用测址点的实31n}l振X41按自由振动理论计算的相应固有振型推算共振区转速范围内轴系各处的振幅、应力及振动扭矩，否则应对理论计算作修正后再进行推算。5.1.3轴系中轴段振动扭矩按公式(1)求得:从.一，，一A,ca,-a十)x，···························⋯⋯吃1)式中:鱿，—第，,i+1质量间轴段振动扭矩，v·m;汽-一测量点(一般为第1质量)最大分谐波振幅值>ra山C1;-相应固有振型第t质量相对振幅;a!、一一相应固有振型第1十1质量相对振幅;K;.,,,一第1>!+1质量间轴段扭转刚度,N"m/rad乐不"轴系中轴段扭振应力按公式(2)求得:蝙T-一一谬..⋯⋯。。二。.⋯。‘二，二，··.·.····，钾又式中成、一第i,i-F1质量间轴段扭振应力，Pa;W。1—第;.十1质量间轴段抗扭截面模量，对f曲轴以曲柄销直径为准，对于传动轴以轴的最汽?.www.bzxzk.com. Gs/T15371一94小is径为准,nun。1.5按5}.3龙.上.1求得的轴段振动扭矩和扭振应力与相应的许片j程1.进行比较评定轴系!_作的Ili介性`,2许用恤5.2门扭振许少}J应力5.2.1.1对于变速运转的曲轴轴系.轴段扭振应力应不超过扭振许用应力值:持续运转()