GB∕T 41095-2021 机械振动 选择适当的机器振动标准的方法

选择适当的机器振动标准的方法国家标准化管理委员会国家市场监督管理总局发布国家标准化管理委员会GB/T41095—2021 I 1 1 24.1总则 24.2机器振动标准和准则 2 2 2 3 3 57相关标准 6 7 7 9附录A(资料性)按应用领域列出机械振动标准 附录B(资料性)轴承动力学 附录C(资料性)基座动刚度 附录D(资料性)轴承和基座动刚度典型值的示例 附录E(资料性)轴承部件和基座合成的动刚度 20 22I本文件按照GB/T1.1—2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定起草。本文件修改采用ISO/TR19201:2013《机械振动选择适当的机器振动标准的方法》,文件类型由ISO的技术报告调整为我国的国家标准。本文件与ISO/TR19201:2013相比做了下述结构调整： 附录B对应ISO/TR——附录C对应ISO/TR—附录D对应ISO/TR——附录E对应ISO/TR19201:2013中的附录E;19201:2013中的附录A:19201:2013中的附录B;19201:2013中的附录C;19201:2013中的附录D。本文件与ISO/TR19201:2013的技术差异及其原因如下：——删除了提及ISO/TR19201:2013中2.2、2.3的部分内容(见ISO/TR19201:2013的4.1),以便与结构调整相一致； 曾加了提及附录A的内容(见4.5),以符合GB/T1.1—2020的要求。本文件做了下列编辑性改动：——更改了附录A中列举的相关标准；——删除了附录A振动应用领域中的培训。请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。本文件由全国机械振动、冲击与状态监测标准化技术委员会(SAC/TC53)提出并归口。本文件起草单位：郑州机械研究所有限公司、南方电网电力科技股份有限公司、华电电力科学研究院有限公司、河南九域恩湃电力技术有限公司、西安热工研究院有限公司、中国石油化工股份有限公司齐鲁分公司。1GB/T2298机械振动、冲击与状态监测词汇(GB/T2298—2010,IGB/T6444机械振动平衡词汇(GB/T6444—2008,ISO1925:2001,IDT)3术语和定义23第5章和第6章包括了最常用的机器振动标准的简要描述，包含已发行和在修订的。它们包括宽第7章包括除GB/T11348和GB/T65.1GB/T6075.1给出了在非旋转部件上测量和评价机器振动的总则。这是一系列标准的第1部分，定在区域A或区域B,但通常不超过A/B区域边界值的1.25倍。5.2GB/T6075.2为在大型汽轮发电机组的轴承或基座上测量振动烈度提3600r/min的汽轮发电机45.3GB/T6075.3为评估在耦合工业机器的轴承、轴承座或壳体上现场测量振动烈度提供了具体指b)2组：额定功率大于15kW,且不大于300kW的中型机器，或轴高不小于160mm,且小于包括了额定功率从300kW～50MW(1组)的大型工业机器的振动烈度区域的分类。也包括了额定功率从15kW~300kW(2组)的中型工业机器的振动烈度区域的分类。区域与GB/T6075.1的描带负荷转速在3000r/min～30000r/min之间。通常，该准则应用于燃气轮机和被驱动设备。对50MW以上的发电机，用GB/T6075.2的准则评估振动烈度，额定功率50MW及以下的发电机用5.5GB/T6075.5为处理在水力机器的轴承、轴承座或壳体上现场测量振动烈度评估提供了具体指GB/T6075.6通常适用于刚性或弹性5ISO20816-8应用于典型的额定转速大于120r/min且不大于1800r/min的刚性安装的往复式压尼器和管道系统ISO20816-8不适用于超级压缩机。噪声也不在ISO20816-8范围内。区域与GB/T6075.1的描 限值与允许的轴承动载荷、足够的机器径向间隙裕量协调一致。最大轴振动根据评价区域6.2GB/T11348.2提出了测量额定转6GB/T11348.4对正常运行状态下工业燃气轮机靠近轴承处轴振动测量准则的应用给出了指南。77.2GB/T6404.2为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指定了7.3GB/T19873.1包括用于状态监测和诊断的机械振动评估所需测量和数据采集功能的一般指南，可参阅ISO14694)。与轴承动刚度之比a来表征(补充信息见附录B和附录C)。附录D给出了刚度数值的实际示例。可8根据图1的α值来选择振动测量方法。图1由动刚度比α确定振动测量方法GB/T11348和GB/T6075非常适用于选择适当标准的分析方法。这种方法的指导原则如图2所示。该流程图便于工程师和旋转机械的设计人员使用；现场工程师可以接触到实际机器，但是，大多数现场工程师可能不了解轴承和基座的动力学特性。93——轴承；图3转子-轴承-基座系统的基本分量8.2.2振动响应分量的基本关系下面三个分量在确定转子-轴承系统振动响应方面起着重要作用：a)转子挠性；b)轴承动刚度；c)基座动刚度。评价旋转轴振动和基座振动需要考虑的基本点。进行机器振动评价基于以下两点：---—传递到轴承的动态力；——相对位移，用于评价转子和非旋转部件之间的间隙。通过两种方法度量用于评价轴承可靠性的动态力。第一个指标是基座振动xp,用公式(1)计算：Tp——基座振动；ki——基座动刚度。这个指标作为非旋转部件振动，用GB/T6075来评价。第二个指标是轴相对振动xs,用公式(2)计算： (2)式中：表1总结了各种振动关系。部件振动刚性转子xB十xixp十xs+x(资料性)√√旋转机械转轴径向振动的测量和评定第1部分：总则√√√大于50MW,额定工作转速1500r/min、1800r/min、3000r/min、3600r/min陆地安装的汽轮机和√√的工业机器√√√√√√机械振动在非旋转部件上测量评价机器的振动第1部总则√√√机械振动在非旋转部件上测量评价机器的振动第2部分：50MW以上，额定转速1500r/min、1800r/min、3000r/min、√√机械振动在非旋转部件上测量评价机器的振动第3部分：额定功率大于15kW额定转速在120r/min至150间的在现场测量的工业机器√√机械振动在非旋转部件上测量评价机器的振动第4部√√在非旋转部件上测量和评价机器的机械振动第5部分：水力√√在非旋转部件上测量和评价机器的机械振动√√机械振动在非旋转部件上测量评价机器的振动第7部工业应用的旋转动力泵(包括旋转轴测量)√√√机械振动机器振动的测量和评价第8部分vibration—Part8:Reciprocatingcompres√√√√√√机器状态监测与诊断振动状态监测第2部√√√√Industrialfans—Methodofm√√(资料性)x,y轴颈对轴承的相对速度x,y轴颈对轴承的相对加速度F,x方向轴承力m,m_y,my,myy轴承油膜(质量影响)加速度系数Cr,Cxy,Cy,Cykn,ky,kyz,kyy轴承油膜刚度系数k'=k+iacb)可倾瓦油膜轴承可倾瓦油膜轴承特性简单。动刚度受转速和载荷影响，作为激励频率的函数，具有平滑的特性。如图B.1和图B.2所示。这类轴承具有稳定的特性，和适中的阻尼性c)套筒式油膜轴承套筒式油膜轴承特性复杂。它的转速与载荷相关的动力学特性和可倾瓦轴承类似。然而，动刚度对特定转速激励频率，特别是对临界稳定极限，有复杂的特性。能看到在半转速附近，动刚度很低。如图B.2所示。图B.1轴承动刚度的转速相关特性图B.2轴承动刚度的频率相关特性归纳起来，滚动轴承有高刚度和很低的阻尼，与转速无关。可倾瓦轴承有适中的刚度和阻尼。套筒轴承对转速分量有适中的刚度和阻尼；但是，他们有很复杂的激励频率相关特性。各类轴承的关系总滚动轴承>可倾瓦轴承>套筒轴承；套筒轴承>可倾瓦轴承>滚动轴承； 滚动轴承>可倾瓦轴承>套筒轴承(稳定极限几乎是零)。(资料性)基座动刚度轴承基座动刚度模型有几种类型，见图C.1。图C.1基座的动刚度评价基座刚度特性时要考虑的因素有：a)最简单的情况是弹簧效应和小阻尼；b)大多数基座用质量-弹簧-阻尼系统表示；c)具有复刚度的轴承支承，其特性与频率有很复杂的相关性他们有很多阶固有频率和振型。轴承支承共振时能观察到大的轴承振动。然而，即使在基座共振转速下，轴的相对振动也不是很大。(资料性)a3100MW发电机α(基座)(轴)4适中好2好好5好好适中好适中好好适中c——低压汽轮机；e——中压离心压缩机；k/(N/mm)图D.1不同类型机器的典型动刚度范围(资料性)图E.1总动刚度模型k=kto+ioct521kAb121aαa——动刚度比a=ki/ki;A——轴相对振动测量范围；a——轴相对振动；B——轴绝对振动测量范围；b——轴绝对振动； 图E.2总动刚度和振动比与动刚度比的函数关系[2]GB/T6075.1机械振动在非旋转部件上测量评价机器的振动第1部分：总则[3]GB/T6075.2机械振动在非旋转部件上测量评价机器的振动第2部分：功率50MW[4]GB/T6075.3机械振动在非旋转部件上测量评价机器的振动第3部分：额定功率大于[5]GB/T6075.4机械振动在非旋转部件上测量评价机器的振动第4部分：具有滑动轴承[8]GB/T6075.7机械振动在非旋转部件上测量评价机器的振动第7部分：工业应用的旋[9]GB/T6404.2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[10]GB/T11348.1旋转机械转轴径向振动的测量和评定[11]GB/T11348.2机械振动在旋转轴上测量评价机器的振动第2部分：功率大于[12]GB/T11348.3机械振动在旋转轴上测量评价机器的振动第3部分：耦合的工业机器[13]GB/T11348.4机械振动在旋转轴上测量评价机器的振动第4部分：具有滑[16]GB/T14412机械振动与冲击加速度计的机械安装(GB/T14412—2005,IS