GBT6404.2-2005齿轮装置的验收规范第2部分验收试验中齿轮装置机械振动的测定

'眉黔中华人民共和国国家标准GB/T6404.2-2005/ISO8579-2:1993代替GB/T8543-1987齿轮装置的验收规范第2部分:验收试验中齿轮装置机械振动的测定Acceptancecodeforgearunits-Part2:Determinationofmechanicalvibrationsofgearunitsduringacceptancetesting(ISO8579-2:1993.IDT)2005-09-19发布2006-04-01实施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‘11， GB/T6404.2-2005/LSO8579-2:1993目次前言····················，··············。，·。············································，····························⋯⋯工1范围································，·························································，，··········，·······⋯⋯12规范性引用文件·································“·········································⋯⋯，，..⋯13术语和定义···········，····，·，，。·。·························································，..·.········.......⋯⋯14概述······················，·。。···。。·，，··，··················，···········，···································，·······一25仪器·.....................................................................................................········⋯⋯36振动测量，‘·········，，·····························································································一37试验············1····二·，·11·········，··1····················价·，·，·····，·····，1······⋯.⋯，.······1二48验收值·········，，，·，······。。。········································，········································⋯⋯49试验报告·，··，·······。。··，·····。·······················································⋯⋯，·，·······...·.···。。二6附录A(资料性附录)位移、速度和加速度波形之间的关系···································，，，··。。·。··⋯7附录B(资料性附录)系统的影响···················································⋯⋯，.，⋯，........⋯⋯9附录C(资料性附录)振动仪器及其特性··，，，··········，········。···········，···。。··。...······⋯⋯，..⋯‘⋯11附录D(资料性附录)振动的主观评价··········································........·········⋯⋯，13参考文献··························································，····，··，··········。····。·········。，。·······一15 GB/T6404.2-2005/ISO8579-2:1993前言GB/T6404(齿轮装置的验收规范》分为两部分，—第1部分:空气传播噪声的试验规范;—第2部分:验收试验中齿轮装置机械振动的测定。本部分为GB/T6404的第2部分，对应于ISO8579-2:1993((齿轮装置的验收规范第2部分:验收试验中齿轮装置机械振动的测定》(英文版)本部分代替GB/T8543-1987,本部分等同采用ISO8579-2:1993。为方便使用，本部分作了下列编辑性修改:—按照汉语习惯对一些编排格式进行了修改;—用小数点“.”代替作为小数点的逗号“，”;—删除了ISO8579-2的前言。本部分的附录A、附录B,附录C和附录D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齿轮标准化技术委员会归口。本部分由郑州机械研究所负责起草。本部分主要起草人:陈爱闽、张元国、王长路、王琦、杨星原、王长明、魏建芳、王德俊、孟令召、解晓辉、阳培。本部分所代替标准的历次版本发布情况为:—GB/T8543-19870 GB/T6404.2-2005/ISO8579-2:1993齿轮装置的验收规范第2部分:验收试验中齿轮装置机械振动的测定范围GB/T6404的本部分适用于具有独立箱体的闭式增速和减速齿轮装置机械振动的测定。规定了箱体和轴振动的测定方法以及测定振动级的仪器类型、测量方法和测试步骤。包括了验收中的振动等级。不包括齿轮系统扭转振动测量。GB/T6404的本部分仅适用于在制造者的试验设备上验收试验的，且在设计速度、载荷、温度范围和润滑条件下测试和运行的齿轮装置如经协商一致，齿轮装置也可在其他地方测试，但应在制造者推荐的条件下运转?对于在现场测量齿轮装置的振动可能还需要其他关于振动评价的标准。GB/T6404的本部分不适用于一些特殊的或辅助性的齿轮装置，如与齿轮装置做成一体的压缩机、泵、透平等以及不传递动力的齿轮装置。注对这些装盆的试验验收限制应分别予以说明然而，经协商，对这些装置可以使用本标准或其他合适的标准。振动测量中可能要求一些特殊的条款，如:测量方式和验收级别应由制造者和用户协商确定。2规范性引用文件下列文件中的条款通过GB/T6404的本部分的引用而成为本标准的条款，凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本部分，然而，鼓励根据本部分达成协议的各方研究是否可使用下述这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件其最新版本适用于本部分ISO2041;1990振动和冲击术语3术语和定义GB/T6404的本部分使用ISO2041:199。中的定义和下列给出的定义非接触式传感器non-contacttransducer将距离或位移转换成与其成比例的电信号的传感器。3.2加速度acceleration表征速度对时间导数的矢量(ISO2041;1990,1.3),注:见附录A3.3位移displacement GB/T6404.2-2005/ISO8579-2:1993相对位移relativedisplacement表征物体或质点相对于某参考位置变化的矢量(ISO2041:1990,1.1)注:见附录A3.4频率响应frequencyresponse输出信号表征为输入信号频率的函数。频率响应通常用曲线图给出，以表达输出信号与作为频率函数的相位移或相角(根据需要选用)之间的关系((ISO2041:1990,B.13)3.5峰峰值(振动的)peak-to-peakvalue(ofavibration)振动量的最大值间的代数差(ISO2041:1990,2.35)03.6均方根值root-mean-squarevaluer.m.s值r.m,svalue对于单值函数f(t)，在，}-ti区间的均方根值为在该区间函数值平方的平均值，再取其平方根。注1:单值函数((t)在t,-t;区间的均方根值为均方根值一[丁‘一，(t)ldt/(，一，」”注2:在振动理论中，振动的均值等于零。此时，均方根值等于标准偏差(o)，均方值等于方差(a0)o(ISO20411990,A.37)o3.7传感器transducer接收并输出能量的装置。它将从一个系统接收到的量转换成所需要的量输出到另一个系统，输出量的类型可以和接收量的类型相同，也可LA不同(ISO2041:1990,4.1),3.8速度veloci妙相对速度relativevelocity表征位移对时间导数的矢量(ISO2041;1990,1.2),注见附录A3.9振动vibration描述机械系统运动或位置的量值相对于某一平均值或大或小交替地随时问变化的现象。(ISO2041:1990,2.1)。概述4.1系统齿轮装置应在将系统影响减到最小的状态下测试〔见附录B)口4.2系统的影响齿轮制造厂不能控制的因素可能会对现场齿轮装置的振动等级产生影响，附录B中列出了一些影响因素。在传动系统的设计阶段就应对整个系统的振动进行估计，对系统的各影响因素进行检验，对检验的责任应明确规定严格执行4.3箱体和轴的测，齿轮装置的振动有两种测量形式:一种是测量箱体的振动;另一种是测量轴的振动。对采用滚动轴夕 GB/T6404.2-2005/ISO8579-2:1993承作支承的齿轮装置，当轴承径向问隙较小，轴承和箱体间的相对运动也较小时，应优先选用箱体振动测量。对采用普通滑动轴承作支承的齿轮装置，采用轴振动测量或箱体振动测量均可。但在一定的频率范围内(典型的为。^-500Hz)，采用轴振动测量可获得用箱体振动测量不易得到的详细信息。箱体振动侧量的优点是有较宽的频率范围和动态特性范围，为轮齿啮合频率的分析提供必要的依据(见第1章)。由于每种仪器有各自的特点，在给定齿轮装置和运行条件下，要小心选择测量仪器。通常，联合使用轴振动测量和箱体振动测量以获得齿轮装置轴的绝对运动量当验收试验时的运行条件与现场的运行条件有明显的偏差时，振动数据之间的偏差应予考虑。5仪器5.1类型测量振动使用的传感器和仪器，在已知频率范围内，应知道其测量速度和位移的精度仪器还应有已知精度的相对于速度或位移或两者的电信号输出。传感器应在标定的范围内使用，标定的范围包括安装方法以及像温度、磁场、表面精度等主要环境条件。振动仪器系统的类型和使用方法应符合相应的标准。仪器中最好包括一台带宽不超过1/3倍频程的窄带频率分析仪。5.1.1轴振动测f仪器轴的振动测量推荐采用非接触式传感器。测量仪器必须能够读出振动位移的峰峰值。当轴的旋转速度小于3000r/min、信号频率小子200H:且表面摩擦速度小于30。/、时，可采用接触式传感器。5.1.2箱体振动测f仪器箱体的振动测量推荐采用地震式传感器。测量仪器应包括一个具有准确的均方根整流特性的电动式仪器，它能确定振动速度(mm/s)的均方根值。传感器的安装方法会影响传感器的频率响应，传感器应采用螺钉或螺栓或粘接材料固定。对于轻型的加速度计，如果轮齿啮合的最大基础频率小于1000Hz,振动频率不大于3000H:时，可采用磁力固定。不允许采用手持式接触测量。5.2测.频率范围仪器的测量频率范围应能够测量轴的最低转速和轮齿的最高啮合频率。轴位移频率测量范围应为0^500Hz。当采用积分加速度测量时，箱体速度频率测量范围最好是10Hz-10000H:或更高。5.3允许误差测量仪器系统，包括传感器和读数仪器，在整个运转温度范围内测得的振动等级值的允许误差为10%e5.4校准振动读数仪器应用一个标准信号来校验。并在每次齿轮装置振动测量前后进行调整。全部测量设备至少应每2年校准7次。6振动测f6.，轴的振动测It轴的振动位移应相对于箱体进行测量应使用非接触式传感器，传感器应安装在尽可能靠近轴承的地方并且固定在箱体刚性较好的部位。应测量轴3个相互垂直方向上的振动，其中的一个方向应与轴线平行。每根轴上有一个轴向传感器是必要的。测点的数量和安装位置由用户和制造厂协商确定机械和电器误差不应超过在轴的旋转频率下允许振动位移的250o或6Km，取两者中的较大值。如果误差与测量值之间保持恒定的矢量与相位的关系，则在传感器的安装位置处，被测轴的机械与电气 GB/T6404.2-2005/ISO8579-2:1993误差可从振动的读数值中减去以得到真实的振动级。减去机械和电器误差后得到的实际振动测量值的允许误差不超过53的规定。6.2箱体的振动测11应在箱体上刚性较好的部位如轴承座处测量箱体的振动。不应在不支承轴承的箱体部位测量，因为在这些部位测量不能反映出齿轮装置的性能。测量应在3个相互垂直的方向上进行，3个方向中的2个必须位于与齿轮回转轴线相垂直的平面内，这个平面最好是水平平面或垂直平面。建议在齿轮装置的每一个可从外部接近的轴承位置进行测量。如果无法接近轴承座，则可用离轴承座最近的安装点。传感器的数量和安装位置取决子箱体的刚性和轴的数量，并应由用户和制造者协商确定。6.319f的单位测量所用的单位见表to表1项目单位速度mm/s(r.m.s)dB(基准值:o=5X10`mm/s)位移〔峰峰值)卜m频率Hz7试验齿轮装置振动测量应在制造者的试车试验过程中进行。除非与用户另有协议外，试验的传动装置由制造者决定。7.1试验系统的连接试验传动装置、驱动装置、被侧齿轮装置和加载装置应使用现场工作时的联轴器或具有相同悬伸质量的联轴器连接7.2试验条件除非齿轮制造者和用户另有协议外，应使用7.2.1-7.2.5中给出的条件。7.2.1试验时齿轮装置应在额定速度下运转。如设计用于变速工况，试验应在速度范围内的算术平均值速度下进行7.2.2试验时齿轮装置应按设计给定的方向运转。如果齿轮装置为可逆运转，则在两个方向上都应进行试验。7.2.3试验时齿轮装置应在空载或轻载下平稳运行。7.2.4试验测量时应使用工作时的润滑系统，并且润滑油的勃度应和工作时润滑油的豁度相同。7.2.5振动测量时.机器应存论计混度恭围内1F杆8验收值轴位移和箱体速度测量的评价值见图1和图2.图I和图2是作为比较的公共基础。对给定应用场合的齿轮装置的验收评价，由制造者和用户协商选取图中的评价值，并与由双方协商选取的测量仪器获得的侧量值进行比较。验收时，既可以对整个齿轮装置统一使用一个评价标准，也可以对每一根轴或每个测量位置分别使用评价标准。附录D给出了典型齿轮装置振动的主观评价。 GB/T6404.2-2005八So8579-2:19938.1振动幅值图1和图2中的振动特性曲线是对应于频率的关系曲线。注意:这两幅图是经过滤波的测值绘制而成的。在同一时间内可能测得不同频率下的几个幅值，此时应对照图中曲线分别确定各自频率下的允许极限值。这种情况下。要求使用频率分析仪器，分析仪器应能识别振动中的不同频率，以便与图中曲线进行合理的比较。8.1.1频率带宽知道各种仪器的带宽是必要的，像1/3倍频程或快速傅里叶转换分析仪可能表明一个较高或较低的值，这些值取决于给定带的频率和随机振动的大小。8.1.2综合值如果不能获得或不知道频谱数据，可用下列给出方法的一种或两种来指导验收。a)如果未经滤波的箱体速度的名义值不超过最大速度等级(见图2)，则测试结果可接受;b)以轴的转速作为名义频率，将未经滤波的轴位移值与图1进行比较。注:第1章中的“测量方式和验收级别应由制造者和用户协商确定，，适用于综合值或频率带宽验收，，。匡}}}}}{巨巨}}}}}{匡口巨}}}}}200DR巨巨}}川呈二[}}川125DR[[}撇、︵下0「0}}}}}「「}}卜侧}、、「口毓﹄厂干干卜迁吐士仕卜BODR州升斗斗辛卜二一一卜c曰甘登!仁二III}IIl仁二I悦II{I、!’夏I厂一】F以I、‘尸︶压日一刁洲+于50DRI仁二】}}}卜卜}、「一训协厂一口}}}}}}厂，「}CN}}}从「了不划巨二口}}}}}_131.5DR二二[口仆狡卜互口人丈巨口币而匡匡币限不巨口、、、、、、一}一川、、阵臼翠排阵葬I丰1厂一「一{}}}}}}}厂一}}}}}}}}一厂一1000颇串/Hz注:当频率为。-50H:时，评价值等子评价曲线的位移值;当频率大于50Hz时每10倍频程下曲线降价10dB图1轴振动评价曲线8.2测f的轴位移评价轴位移的峰峰值可用图1进行评价。以包含所有测量的(未经滤波)轴位移的最低线作为齿轮轴的评价级，对于被测齿轮装置，以所有被测轴上的最高评价级作为齿轮装置的评价级。8.3测f的箱体振动评价箱体振动速度的均方根值可与图2进行比较评价。以完全包含振动频谱的最低线作为指定测量位置的箱体振动速度评价级，以所有测量位置上的最高评价级作为齿轮装置的评价级。1)除非己知1个或2个主要频率成份引起的振动值是主要的，那么对于用综合(未经滤波)验收来代替经滤波的测量值时，使用图1和图2的值实际上降低了允许振动值(增加了齿轮装置的振动评价值) C日/T6404.2一2005/1义18579一2:1993{l{!!}!!!{!]门!厂，!1!!!公}}}川툀+一}+툀一}一}一}}川}툀+一}+툀一}}、昌一}一}}一}川}}{}一}一}}}}}}一}+툀一}︺、}}川︹20VR口}}}川划“日’}}川12.SVR口}}川洲‘//仁卜、、/口川一}{门口}}}}}}一︶侧一，‘叫阵歹二曰日十汁卜svR月医三曰州十汁-一一于、寻瑕乙一尸目曰升引升]曰升十并}尸曰曰/匡夕门j}{}}}6vR一巨二口{}}}}{一产口7下门了{{日{}{厂~下]}{{{{}洲刃二口/口刃一}」二」」」一3‘isvR}厂口口}}川}툀+一}闪口//万日川一川口门一}}川因日夕少一一{川，、10000颐率/HZ注:当频率为45H2~15叨Hz时，评价值等于评价曲线的速度值;在此频率以外，每10倍颇程下曲线降价14dB圈2箱体振动评价曲线9试验报告试验报告应包括9.1一9.5规定的内容。9.1制造者制造者的名称及被测齿轮装置的类型和定义。9.2运行数据试验运行数据、齿轮装置安装及运行条件，包括装配和连接的特性。尤其要注意:应指出运行数据与7.1和7.2的任何偏差。9.3布t简圈简图(包括齿轮装置布置的尺寸简图)及根据6.1和6.2规定的各测点的位置、轴线和测点的数量。9.4测t仪器使用的所有测量仪器应列表注明制造者和类型。9.5试验测t值和结果在每个测量位置，试验的测量值和结果应包括下列内容中的一项或多项:a)综合振动值;b)主要振动频率及其幅值;c)窄带频谱。应记录振动仪器的读数以作为主观评价值。 GB/T6404.2-2005八SO8579-2:1993附录A(资料性附景)位移、速度和加速度波形之间的关系A.1目的本附录给出了位移、速度和加速度波形之间关系的大致轮廓。AZ波形关系在适当频率下，任何周期性正弦波形的振动均可用位移、速度和加速度的幅值来定义。速度是位移的一阶导数、加速度是位移的二阶导数(对时间)。见图A.1。A.3相对幅值位移、速度和加速度的相对幅值是振动频率的函数。频率为10Hz,100Hz,l000Hz且振动的净峰峰值为25Jim时，速度和加速度的值见表A.1.速度位移加通度一欠//一缨，:日一1.360’位移D=Asin(wt)速度?一daDt一、一(田‘)加速度一_ddvt-一Asin(mt)式中:t—时间;。—圆频率(这种情况下，m=1),A—幅值.注:请注意，作为时间的函数，速度和加速度分别比位移超前州2(=90")和x(=1800)图A.1波形表A.1速度和加速度的值频率/Hz位移(峰峰值)/pm速度(均方根值)/(mm/.)加速度(峰值)/