正航介紹內(nèi)燃發(fā)電機(jī)組軸系扭轉(zhuǎn)振動(dòng)的限值及測(cè)量方法

1 范圍

本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了內(nèi)燃發(fā)電機(jī)組軸系扭轉(zhuǎn)振動(dòng)的允許限值和測(cè)量方法的術(shù)語和定義、扭轉(zhuǎn)振動(dòng)計(jì)算、扭轉(zhuǎn)振動(dòng)的測(cè)量、扭振限值等。

本標(biāo)準(zhǔn)適用于由往復(fù)式內(nèi)燃機(jī)驅(qū)動(dòng)的、固定式和移動(dòng)式的發(fā)電機(jī)組軸系。本標(biāo)準(zhǔn)適用于陸用、船用發(fā)電機(jī)組，本標(biāo)準(zhǔn)不適用于航空和驅(qū)動(dòng)陸用車輛、機(jī)車的發(fā)電機(jī)組。

對(duì)特殊用途的內(nèi)燃發(fā)電機(jī)組可提出專用要求。

2 規(guī)范性引用文件

下列文件對(duì)于本文件的應(yīng)用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，僅注日期的版本適用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其版本（包括所有的修改單）適用于本文件。

GB/T 13436 扭轉(zhuǎn)振動(dòng)測(cè)量?jī)x器技術(shù)要求

3 術(shù)語和定義

下列術(shù)語和定義適用于本文件。

3.1機(jī)組 

包括一臺(tái)或數(shù)臺(tái)往復(fù)式活塞式連桿機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)的機(jī)械與從動(dòng)機(jī)的機(jī)械裝置的總成。

3.2軸系 shaft system

與一臺(tái)機(jī)組相連的所有可旋轉(zhuǎn)零部件的總成。

注：在計(jì)算扭轉(zhuǎn)振動(dòng)時(shí)，所考慮的是整個(gè)軸系。

3.3扭轉(zhuǎn)振動(dòng) torsional vibration

旋轉(zhuǎn)軸系的振蕩角變形（扭轉(zhuǎn)角）。

3.4扭振振幅 torsional vibration amplitude

欲考慮的角位置與任意給定基準(zhǔn)位置間、在垂直于軸系軸線剖面內(nèi)所測(cè)得的角位移。

3.5相對(duì)振幅 relative amplitude

軸系中某點(diǎn)振幅與參考點(diǎn)振幅的比值。

3.6固有頻率 natural frequency

可以由各個(gè)無阻尼系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)方程式求得的參數(shù)。

注：通常不必計(jì)算阻尼系統(tǒng)的固有頻率。

3.7固有矢量 natural vector

系統(tǒng)在按相應(yīng)固有頻率振動(dòng)時(shí)，其所有剖面對(duì)任意選作系統(tǒng)基準(zhǔn)剖面（此處振幅定為1）的相對(duì)振幅。

3.8彈性曲線 elastic line

各剖面內(nèi)固有矢量振幅的包絡(luò)線。

3.9振動(dòng)節(jié)點(diǎn) vibratory node

彈性曲線在相對(duì)固有矢量振幅等于零時(shí)的位置點(diǎn)。

3.10扭轉(zhuǎn)振動(dòng)固有模態(tài) natural mode of torsional vibration

用固有頻率及其彈性曲線來表示，以表征各個(gè)扭轉(zhuǎn)振動(dòng)的模態(tài)。

3.11激勵(lì)力矩 exciton torque

由往復(fù)式活塞連桿機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)的機(jī)械或從動(dòng)機(jī)件所產(chǎn)生的、激勵(lì)軸系扭轉(zhuǎn)振動(dòng)周期性扭轉(zhuǎn)力矩。

3.12諧波 harmonic

由激勵(lì)力矩分解成一系列正弦項(xiàng)（傅里葉級(jí)數(shù)）中的每一項(xiàng)。

3.13振動(dòng)諧次 vibration

與各諧波相對(duì)應(yīng)的每轉(zhuǎn)振蕩的次數(shù)。

3.14共振轉(zhuǎn)速 resonance speed

整個(gè)軸系產(chǎn)生共振時(shí)的轉(zhuǎn)速（此時(shí)一個(gè)振動(dòng)模態(tài)的固有頻率等于激勵(lì)力矩的諧波頻率）。

3.15綜合扭轉(zhuǎn)應(yīng)力 synthesized torsional stress

在軸系給定剖面上由各激勵(lì)力矩的諧波所產(chǎn)生的扭轉(zhuǎn)應(yīng)力的總和，其中計(jì)及各諧波所產(chǎn)生應(yīng)力的幅值和相位。

注：在表達(dá)綜合扭轉(zhuǎn)應(yīng)力時(shí)，不使用平均力矩。

3.16附加扭轉(zhuǎn)應(yīng)力 additional torsional stress

在所考慮的軸系給定剖面處，由給定諧波扭轉(zhuǎn)振動(dòng)所產(chǎn)生的、疊加在平均傳遞扭矩扭轉(zhuǎn)應(yīng)力上的應(yīng)力。

4 扭轉(zhuǎn)振動(dòng)計(jì)算

4.1 概述

已知軸系的動(dòng)態(tài)特征，可以計(jì)算：

a）固有頻率和振型；

b）軸系的激勵(lì)響應(yīng)。

經(jīng)協(xié)議預(yù)先同意，使用經(jīng)有關(guān)各方同意的常規(guī)方法進(jìn)行固有頻率和振型計(jì)算。必要時(shí)也可以根據(jù)客

戶要求進(jìn)行軸系的激勵(lì)響應(yīng)計(jì)算。

4.2 計(jì)算方法

4.2.1 自由振動(dòng)

計(jì)算無阻尼軸系線性方程組的特征值（固有頻率）和特征向量（固有矢量）。

4.2.2 強(qiáng)迫振動(dòng)

求軸系一側(cè)為發(fā)動(dòng)機(jī)激勵(lì)力矩，和必要時(shí)還有其他零部件不可忽略的激勵(lì)力矩時(shí)的微分方程解。

4.3 計(jì)算資料

為進(jìn)行軸系扭轉(zhuǎn)振動(dòng)計(jì)算，所需計(jì)及的資料有：每一零部件的極慣性矩和扭轉(zhuǎn)剛度（如附錄 A 的

例子），必要時(shí)還有零部件的激勵(lì)力矩、運(yùn)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速范圍、具體運(yùn)行參數(shù)、扭轉(zhuǎn)振動(dòng)阻尼等。

4.4 計(jì)算結(jié)果

利用 4.2.1 和4.2.2 所述方法求得的結(jié)果，連同其他資料可以得到下列數(shù)據(jù)：

a）固有頻率、固有矢量和共振轉(zhuǎn)速；

b）軸系扭轉(zhuǎn)應(yīng)力；

c）彈性聯(lián)軸節(jié)的振動(dòng)力矩和這些力矩對(duì)其他機(jī)件的影響；

d）軸線給定點(diǎn)的振幅；

e）聯(lián)軸節(jié)和其他阻尼源產(chǎn)生的熱能。

4.5 計(jì)算報(bào)告

如協(xié)議要求有扭轉(zhuǎn)振動(dòng)計(jì)算報(bào)告，則該報(bào)告內(nèi)容應(yīng)包括內(nèi)燃發(fā)電機(jī)組主要數(shù)據(jù)、軸系布置和按 4.4規(guī)定的必要計(jì)算結(jié)果。