GB∕T 9239.32-2017
基本信息
标准号:
GB∕T 9239.32-2017
中文名称:机械振动 转子平衡 第32部分:轴与配合件平衡的键准则
标准类别:国家标准(GB)
标准状态:现行
出版语种:简体中文
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相关标签:
机械振动
转子
平衡
配合
准则
标准分类号
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标准简介
GB∕T 9239.32-2017 机械振动 转子平衡 第32部分:轴与配合件平衡的键准则
GB∕T9239.32-2017
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标准内容
ICS21.120.40
中华人民共和国国家标准
GB/T9239.32—2017/IS021940-32:2012代替GB/T16908—1997
机械振动
转子平衡第32部分:
轴与配合件平衡的键准则
Mechanical vibration—Rotor balancingPart 32Shaft and fitment key convention(ISO21940-32:2012.IDT)
2017-02-28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
2017-09-01实施
GB/T9239.32—2017/ISO21940-32:2012前言
规范性引用文件
术语和定义
半键准则
6半键准则的实施
附录A(规范性附录)
半键准则的技术要求
附录B(资料性附录)
制作半键的具体考虑办法和键的使用附录C(资料性附录)轴和配合件键准则的对比参考文献
GB/T9239《机械振动转子平衡》预计分为如下部分:第1部分:应用指南1\;
第2部分:词汇2;
GB/T9239.32—2017/IS0O21940-32:2012第11部分:具有刚性特性的转子的平衡规程与允差3;第12部分:具有挠性特性的转子的平衡规程与允差1\;一第13部分:大中型转子现场平衡准则和安全防护5);第14部分:平衡误差的评估规程;第21部分:平衡机的描述与评定;第23部分:平衡机防护罩和测量工位的其他保护措施\;第31部分:机器不平衡敏感度和不平衡灵敏度9;第32部分:轴与配合件平衡的键准则10)。本部分为GB/T9239的第32部分。本部分按照GB/T1.1一2009给出的规则起草本部分代替GB/T16908一1997《机械振动轴与配合件平衡的键准则》,与GB/T16908一1997相比,除编辑性修改外主要技术变化如下:修改了标准名称:
删除了原标准自定义的三个术语(见1997年版的3.1~3.3);一删除了附录B\半键准则的过渡对策”(见1997年版的附录B)本部分使用翻译法等同采用ISO21940-32:2012《机械振动转子平衡第32部分:轴与配合件平衡的键准则》。
与本部分中规范性引用的国际文件有一致性对应关系的我国文件如下:GB/T6444—2008机械振动平衡词汇(ISO1925:2001.IDT)本部分由全国机械振动、冲击与状态监测标准化技术委员会(SAC/TC53)提出并归口。本部分起草单位:长春机械科学研究院有限公司、上海辛克试验机有限公司、北京北重汽轮电机有限责任公司、郑州机械研究所、上海申克机械有限公司,陕西电力科学研究院。本部分主要起草人:王雷、郭强、安胜利、黄润华,孙华刚、郭平英本部分所代替标准的历次版本发布情况为:GB/T16908—1997。
修订GB/T297142013
修订GB/T6444—2008
机械振动平衡平衡标准的用法和应用指南。机械振动
修订GB/T9239.1—2006
修订GB/T6557—1999
修订GB/T28785—2012
平衡词汇
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。挠性转子机械平衡的方法和准则。机械振动
修订GB/T9239.2
修订GB/T4201-
修订GB12977—2008
大中型转子现场平衡的准则和防护机械振动恒态(刚性)转子平衡品质要求第2部分:平衡误差。平衡机的描述检验与评定
平衡机
修订GB/T19874—2005
修订GB/T16908
防护罩和测量工位的其他保护措施,机械振动
机械振动
机器不平衡敏感度和不平衡灵敏度。轴与配合件平衡的键准则。
GB/T9239.32—2017/IS021940-32.2012引言
将转子及其配合件在装配好以后进行平衡常常是不可能的或是不经济的,转子的零部件来自于不同的供应商,因此,要将它们分开平衡。对转子和配合件分别规定适合的平衡允差,以便将它们用合适的键连接到一起时,其组件将会满足所要求的平衡允差和(或)振动限值。然而,若平衡轴采用的键准则与平衡配合件的准则不相同时,完全可能使组件的平衡误差超过许用剩余不平衡量对于轴和用键链接的配合件的平衡目前有三种方法,即键准则:全键准则;
半键准则;
无键准则。
本部分所采用的国际标准ISO21940-32统一了全世界使用的键准则,并说明了按照所采用的键准则平衡的零部件的标记方法。当推广使用后,将形成轴和配合件的适配性以便它们能由不同的供应商进行平衡,而且,在组装以后还能满足转子组件的平衡允差和(或)振动限值的要求。Ⅱ
1范围
GB/T9239.32—2017/IS0O21940-32:2012机械振动转子平衡第32部分:
轴与配合件平衡的键准则
GB/T9239的本部分规定了用键连接的转子组件的单个零部件(轴和配合件)平衡的唯一准则。旨在使所有被平衡的零部件具有适配性,以便它们在组装后能够满足转子组件整体的平衡允差和(或)振动限值的要求。
本部分规定了在平衡用键装配的转子组件的单个零部件时使用半键,它还规定了按所使用的键准则对所平衡部件的标记方法。
本部分适用于在平衡机上、在转子自身的轴承上或在现场平衡的转子。键准则也适用于测量尚未组装上配合件,且带有键槽的转子的剩余不平衡量和(或)振动量。除了与轴的轴线平行安装的等截面的矩形或正方形平键之外,本部分也适用于安装在锥形轴上的键、半圆键、楔键、销和其他特殊的键。半键准则的原理还适用特殊形状的键和定位的专用键。2规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有修改单)适用于本文件。ISO1925机械振动平衡词汇(Mechanicalvibration-Balancing—Vocabulary)11)3术语和定义
ISO1925界定的术语和定义适用于本文件。4半键准则
本部分规定了应采用的半键准则。按照此半键准则:当平衡无配合件的具有一个键槽的轴时,在其键槽中应使用半键。当在一个无键槽的平衡心轴上平衡合适的配合件时,应使用补偿的半键。若该心轴有键槽,则应采用A.1.3中描述的方法。如果在一个横截面,轴和配合件都各有两个键槽,则应采用A.1.4描述的方法。该半键重心的轴向位置宜与最终组件中全键重心的轴向位置相同。注:表1举出了各种类型的轴键槽和等截面的矩形或正方形全键的示例附录B中给出了制作半键的具体考虑办法及键的用途。图1示出了仿轮廓形半键组。采用半键准则为键连接的轴和配合件的平衡提供了一个统一的方法。它能消除平衡误差和因采用不相同的键准则而产生的不必要的剩余不平衡量和(或)振动,且避免在组件中产生内弯矩(这可能是由于在平衡轴的过程中使用全键所致)。更多的有关键准则之间差别的信息参见附录C11)修订后标准编号为ISO21940-2。1
GB/T9239.32—2017/IS021940-32:2012表1各种类型键槽和键的示例
键槽的图形
全键的横截面
一键槽长度
键槽深度。
正方形
键槽名称
圆头键槽www.bzxz.net
单圆头键槽
滑板形键槽
键的图形:
键的名称
平头平键
圆头平键
单圆头平键
平头平键
圆头平键
平头平键
说明:
配合件用的半键;
轴用的半键。
5标记
GB/T9239.32—2017/IS0O21940-32:2012图1仿轮廓形半键组
5.1平衡以后,在靠近键槽的轴的端面应标上英文字母H的永久性标记,以表明该平衡采用了半键准则。宜使用金属印模或振动刻印器做永久性标记,也可使用永久性的或擦不掉的印记若轴的端面用于标记的面太小,则可标记在键槽的底面。5.2在配合件的靠近键槽的那个端面应标上英文字母H的永久性标记,以表明该平衡采用了半键准则。当把配合件装配到轴上时该字母明显可见。宜使用金属印模或振动刻印器做永久性标记,也可使用永久性的或擦不掉的印记。
5.3只有在应用键准则时不可能产生混淆的情况下,才可以省略在轴和配合件上标记的字母H。5.4当平衡一个替换的轴或配合件时,而其已知的匹配零部件尚未采用半键准则平衡,则充许采用现存的匹配零部件的键准则来平衡这一替换的零部件。在这种特殊情况下,两个零件均应以所用键准则相应的鉴别字母按下列情况做出永久性标记:a)采用全键准则平衡的零件(参见C.1.2)应靠近键槽标上字母F:b)采用无键准则平衡的零件(参见C.1.4)应靠近键槽标上字母N。注1:对于配合件,平衡过程要与全键准则和无键准则一致。有顺序地进行标记注2:如果平衡的配合件是作为储备的,这些配合件既可以用字母F也可以用字母N做标记。但是由于全键准则较常用,所以通常用字母F标记这些配合件。6半键准则的实施
原始零件和组装部件的所有制造者均应执行平衡的半键准则,并应用字母H标记每一个新生产的轴和配合件。
注:某些国际标准已经实施了半键准则,例如:IEC60034-14]。鼓励将使用中的设备在维修平衡操作过程中转换到半键准则,并在轴和配合件上做出正确的标记在任何情况下,均应做出标记(见第5章)。3
GB/T9239.32—2017/ISO21940-322012附录A
(规范性附录)
半键准则的技术要求
A.1半键准则的主要技术要求
A.1.1A.1.2A.1.4给出了适用于一个横截面的技术要求,A.1.2对于带有一个键槽的轴,键槽中要求使用半键。A.1.3对于带有一个键槽的配合件,应满足下列要求之一:a)心轴上没有键槽时,使用一个半键;b)心轴上有两个互成180°相同的键槽时,使用一个全键和一个与其长度相等的半键;c)心轴上有一个键槽时:
1)首先,使用一个半键平衡心轴;2)然后,使用一个全键平衡心轴一配合件的组件。注1:使用a)项或b)项要求的心轴结构较佳,因为它们自身是平衡的。注2:平衡心轴宜与所要模拟的轴具有相同的直径公差。在心轴上也要具有校正平面以供不平衡量的校正,转位平衡和偏置之用。
A.1.4若一个轴或配合件具有两个互成180°相同的键槽,并在最终组件里使用两个键,则允许不带任何键平衡,这亦满足半键准则的要求。若两个键槽长度不相等或不是在互成180°的位置,则需要用两个半键来平衡轴,用另外两个半键来平衡配合件。A.1.5特殊的键,如半圆键、钩头键或楔形键等需要单独考虑。A.1.6若一个全键随着轴一起发货,其长度是清楚的,则平衡配合件用的确切的半键长度就可以确定(参见B.4)。如果轴在发货时不带任何键,则平衡轴时原始所用的半键的长度就假定与轴键槽的长度相同(见表1中的尺寸1)。
A.1.7平衡用的半键宜采用与最终键密度相同的材料制作。除另有特殊规定外,可假设最终键是钢制的,则半键也宜是钢制的。
A.1.8宜使用玻璃纤维胶带等一些引人不平衡量极小的方法,把半键固定在轴上应有的位置,但是还要防止半键从键槽中意外分离。A.2特殊情况
A.2.1如果对于特定组件的不平衡允差和(或)振动限值足够大,即使改变键准则也不致超差,若某制造厂只有有限几个用户,他们不需要通过其他部门来修理轴或从其他来源更换轴,则允许保留与半键准则不一致的键准则。然而,所有的转子部件均应标上相应的标记(见第5章)。A.2.2一些联轴器不适合采用半键准则,是因为它们在制造厂平衡时其内孔中还尚未加工出键槽。联轴器的用户通常都是按照他们的要求扩大孔径并加工键槽而不再重新平衡。尚若最终键的长度和与其配合的键槽长度大致相等,该方法就基本符合半键准则。B.1
仿轮廓形半键
附录B
(资料性附录)
GB/T9239.32—2017/IS021940-32:2012制作半键的具体考虑办法和键的使用当把图1所示的轴和配合件用的两个仿轮廓形半键放在一起时,它们会与最终转子组件所使用的全键的整个尺寸和质量相同。但是,像这样的仿轮廓形半键制作起来相当昂贵,因此,平衡单件或小批量的轴和配合件也很少使用。
B.2轴用非仿轮廓形半键
工厂实际应用中常常使用的是小于理想尺寸的半键,这样的半键近似等于最终键的平个高度或半个长度(参见图B.1~图B.3)。半长键更可取,因为它们比半高键容易制作,而且会提供比半高键还接近理想仿轮廓形半键的不平衡量值。实际上,对于具有正方形横截面的键,将其切至最终键的全部质量48%的半长键,通常产生的不平衡量值将在理想仿轮廓型形半键的2%以内。若轴与配合件的键槽深度不相同,则上述的近似方法不再适用。取而代之,对于其长度加长直到8mm的轴用半长键,其质量宜是最终全键的45%;而对于加长量较大的半长键的质量宜是最终全键的54%。按此百分比制作的这些键,其不平衡量值一般在其理想值的2%以内。以上确定的百分比用于平衡具有挠性特性的轴使用的半键可能不十分准确。说明:
配合件用的半键;
切削掉的材料;
轴用的半键。
图B.1半高键组
GB/T9239.32—2017/IS021940-32.2012说明:
键槽长度。
图B.2用于平衡轴的半长键,其重心位于最终组件中全键重心的同一横向平面内B.3配合件用的非仿轮廓形半键
对于小批量生产,使用非仿轮廓形半高键是很普遍的。为了补偿切削掉的轴的轮廓那部分材料(见图B.1中对图号1的说明),这类半高键的长度宜超过最终全键(正方形截面)长度的4%。对于大批量生产,使用如图B.3所示的半长键可能是比较有效的。这类半键能用螺钉固定在平衡心轴上两相对键槽的其中一个键槽里以保持其轴向位置。在平衡过程中要把配合件轴向定位于键的居中位置。
说明:
1配合件;
半长键。
图B.3在具有两个互成180°相同键槽的已平衡的心轴上平衡配合件用的半长键B.4半键的长度
对于给定的轴直径,键的长度还尚未普遍标准化。轴和配合件通常由不同的制造者提供,互相都不知道对方的键槽长度。在这种情况下,其规则是:每个制造者使用的半键都是以最终组件的键将要占据其键槽全长为假设条件来确定其合适的尺寸(见A.1.6)。轴和配合件的装配者偶尔会遇到轴的键槽比配合件的键槽长的情况。为避免不得不基于较短的配合件的键槽用半键重新平衡轴,或者基于较长的轴键槽用半键重新平衡配合件,下列两种可供选择的解6
决方法之一可用于组件的总装:GB/T9239.32—2017/ISO21940-32:2012阶梯键,加工成具有两个不同高度截面的键以适应轴和配合件中不同的键槽长度(参见图a)
均长键,由全高键切至轴和配合件键槽的平均长度而构成的键(参见图B.5和图B.6)。b)
说明:
阶梯键:
2—轴:
3—配合件。
短配合件用的阶梯(最终)键
说明:
键槽长度:
配合件的长度:
LA键的平均长度。
5在理想的轴向位置上短配合件用的均长(最终)键图B.5
GB/T9239.32—2017/ISO21940-322012说明:
1—填充的:
2—未填充的:
3配合件。
图B.6与轴端齐平安装,产生平衡误差的短配合件用的均长(最终)键均长键理想的轴向安装位置是在轴的键槽矩形部分的中心并要把配合件对准键的中心安装(参见图B.5),然而,要把配合件安装在理想的轴向位置是不太可能的。通常可以把配合件与轴端齐平安装,如图B.6所示。因此.这会产生平衡误差,参见B.5。如果配合件的键槽比轴的键槽长,则要基于较短的轴键槽用半键平衡配合件。另一种方法是做成阶梯键,该键的一半填充配合件键槽的全长,另一半填充长度较短的轴键槽。B.5由键产生的平衡误差
由于存在键槽设计间隙,机加工公差和相对于理想形状或位置的偏差,所以半键能够产生平衡误差(因而会影响到转子组件的剩余不平衡量)。图B.6示出的安装方法引入了两种平衡误差:一种是由键上标注“填充的”那部分本来需放置在标注“未填充的”那部分的轴向位置而没放所产生的平衡误差,称为偶不平衡,另一种是由键上标注填充的”那部分被放置在比本来要放在标注“未填充的”那部分离轴的中心线距离较远的位置上而产生的静不平衡。为评估这些误差的重要性要将它们分离到诸如图B.7所示的轴(转子)的I校正平面和Ⅱ校正平面上。需要注意,平衡误差是产生在键的平面,该误差是一个单一的不平衡量,当将其分离到各允差平面时,通常会增加该误差的影响。在图B.7所示的轴的示例说明了将允差平面作为校正平面的这种情况对于I平面(相邻较近的校正平面)该误差增加的比率为α/,对于Ⅱ平面(相邻较远的校正平面)其变化的比率为一之/3。间隔很近的两个平面产生的偶不平衡误差,例如图B.6所述的那些误差,通常按各偶不平衡平面与各校正平面间距的比值分离成轴(转子)各校正平面上的较小的不平衡量值。图B8通过带有键和键槽分别处于静止和之后的工作位置时,轴和配合件组件的横截面示图说明了另一种误差。该误差是由配合间隙充许键有一点倾斜产生的。当给轴和配合件单独设定平衡允差时,要将这些和其他的平衡误差都考虑进去。8
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