GB／T 41095-2021标准规范下载简介：

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GB／T 41095-2021 机械振动 选择适当的机器振动标准的方法.pdf

1GB/T6072.5包括了往复式内燃机（RIC)驱动的轴系扭转振动的基本要求和定义。GB/T6072.5 盖了陆地、机车牵引和船用的内燃机驱动的机组，但不包括用于驱动筑路机械和土方机械、农用拖拉 、工业拖拉机、汽车、卡车和飞机的机组。 GB/T6072.5确定了自由振动和强迫振动的分析方法，此外，计算结果还确定了以下内容： a）固有频率、固有矢量和共振转速； b）轴系扭转应力； c）弹性联轴器的振动技术及其影响因素； d）轴线给定点的振动量值； e）联轴器和其他阻尼源产生的热能。 如果必要，还能用这些结果求得齿轮的振动加速度，

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7.2GB/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方法。该方法 包括测量箱体和轴的振动，以及确定振动量值的仪器类型、测量方法和测试程序。也包括了验收中的振 动等级。 GB/T6404.2仅适用于在制造商试验设备上进行验收试验的，在设计转速、载荷、温度范围和润滑 条件下测试和运行的齿轮装置。现场测量齿轮装置振动可能要求其他准则。另外，GB/T6404.2不适 用于特殊或辅助传动系统，例如集成的齿轮传动压缩机、泵、透平和动力输出齿轮。 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： 适用于各种旋转机械，描述了不同类型的传感器和应用范围，以及推荐用于振动信号离散率分析的窄 带分析程序和技术。还考虑到传感器共振频率特性和安装频率问题。 GB/T19873.1描述了连续信号、周期信号和间性信号的数据采集技术，以及推荐的振动数据分 析程序。以表格的形式列出了各种类型机器（汽轮机、发电机、电动机、泵等），和为获得最佳测试结果推 荐的传感器位置和类型。另外，也给出了与振动相关的机器故障最常见原因的综合列表。 7.4GB/T19873.2提供了在时域和频域进行振动数据处理、振动特征分析、数据显示以及将分析结果 应用于机械状态监测和诊断的指南。介绍了模拟和数字设备、分析技术和滤波类型。 显示了各种明显特征，以及对它们所代表状态进行了简要描述。其中窗函数及描述是分析工程师 和技术人员在研究机械问题时最常用的一些分析工具。这些工具包括波形特征、拍和调制、波德图和极 坐标图、时域和频域平均、级联（漯布）图。 7.5GB/T19873.3针对多种类型的机器和部件及其相关的故障特征提供了选择和应用振动诊断技术 的框架，适用于振动从业人员、工程师和技术人员。 系统性诊断方法首先从根据机器运行参数建立的信息基础开始，然后按照描述了各类机器和部件 的逻辑诊断步骤的流程图进行。 7.6ISO14694给出了各类风机的振动和平衡限值，适用于安装功率小于300kW，或者最大功率不大 于355kW标准商用电机（如R20系列)的各类风机。专为空气循环的风扇除外，例如吊扇和台式风扇。 更大功率风机的应用限值参见GB/T6075.3。 ISO14694认为振动测量能以绝对单位或者以高于给定参考值的分贝值记录为速度、加速度或位 移。振动测量幅值可能受平衡机连接的影响。推荐同时测量振动速度的均方根值、峰峰值或单峰值。 工厂测试时，风机通常不连接管道系统，空气动力学特性可能与安装状态有所不同。支撑基础的质 量和刚度也与现场有所不同。因此，工厂测试为“窄带”振动测试。现场测试为“宽带”振动测试。后者 本身就代表了整体振动烈度的测量。ISO14694不包括最终安装状态的影响因素GB/T 23147-2018 晴雨伞，如基础特性、空气动 力学特性、清洁和维护。 7.7ISO14695给出了除ISO14694所述专为空气循环设计之外的，安装功率小于300kW的各类风 机振动特性的测量方法。对于更大功率的风机，测试方法参见GB/T6075.1，并且可采用GB/T6075.3 中的应用限值。ISO14695仅给出了风机振动的通用测量方法，并没给出针对数据的判断准则（因此， 可参阅ISO14694)。 ISO14695指出振动的测量可记录为整体均方根值的速度、加速度或位移，或者是在适当频率范围 内的频谱，给出了悬挂在弹性绳索上或安装在弹性基础上的测量方法。在安装点上施加激振力能作为 分析支撑结构影响的有用测量方法。但此类测量不在ISO14695的范围之内

8对特定机器选择合适振动标准的分析指导

下面描述的分析方法，能用于振动测量方式的选择。该方法基于机器的动力学特性，以基座动刚度 与轴承动刚度之比α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

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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

示例：如果α=2，通常测量轴的相对振动（A)或轴的绝对振动（B)，而基座振动（C)仅在特殊情况下测量。 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。 注：除了在基座进行测量外，在某些情况下，可能需要对转轴进行测量（例如，状态监测、轴心轨迹和轴承抬升），参 见GB/T19873.1

示例：如果α=2，通常测量轴的相对振动（A)或轴的绝对振动（B)，而基座振动(C)仅在特殊情况下测量。 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。 注：除了在基座进行测量外，在某些情况下，可能需要对转轴进行测量（例如，状态监测、轴心轨迹和轴承抬升），参 见GB/T19873.1

8.2旋转轴和基座振动基本关系

8.2.1振动评价应考虑的基本分量

图2选择适当标准评价机器振动流程图

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8.2.2振动响应分量的基本关系

式中： 工p—基座振动； F一力; k2—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工R，用公式(2)计算：

轴绝对振动sA为基座振动p与轴相对振动r之和，用公式(3)计算：

SA 轴绝对振动； ktot——总动刚度； kin=kr+ki kik2

SA= + k2 k k

..................(3)

ko总动刚度； kk2 注：总动刚度，即轴承部分和基座合成的动刚度，更多细节详见附录E。 公式(2)和公式(3)之间的唯一误差在于测量平面上的轴位移，因为轴弯曲变形，以及测量平面与轴 承中心平面之间存在距离，在轴承中心产生附加位移。这个误差对相对刚性的转子是可以忽略的。 然而，对于挠性转子，应在公式(2)和公式(3)中添加由于轴弯曲变形产生的微小位移工I。 表1总结了各种振动关系

表A.1总结了本文件讨论的众多标准及补充标准的应用领域。

表A.1总结了本文件讨论的众多标准及补充标准的应用领域。

表A.1按应用领域列出机器振动相关标准

GB/T 41095202

A.1按应用领域列出机器振动相关标准（续）

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为理解以下分析公式中的关系，列出符号定义如下： &，y 轴颈对轴承的相对位移 X，y 轴颈对轴承的相对速度 ,; 轴颈对轴承的相对加速度 F 工方向轴承力 F y方向轴承力 mrr,mzymyz,my 轴承油膜（质量影响）加速度系数 CxrCzy C yzC yy 轴承油膜阻尼系数 kzx,kzy,kyz,kyy 轴承油膜刚度系数 k'=k+ic 轴承和基座动刚度的复数表示

通常，轴承动力学特性表示为公式（B.1）

除了低粘度润滑轴承之外，比如水润滑轴承，质量影响能忽略。模型被简化为公式（B.2）

[ ] [5] [] C yy

除了套筒式滑动轴承，公式（B.2 ，模型可简化为公式（B.3）。即使是套筒式滑动

这些指标作为转轴相对振动，用GB/T11348

] [] [3;] m U kz 0 0 my

轴承的动刚度与轴承类型有关。评价轴承动刚度要考虑两方面特性。一是与转速相关的特性，另 个是在选定转速下与激励频率相关的特性。下面分析了不同类型轴承的动刚度特性。 a）滚动轴承 滚动轴承的典型特征是具有与载荷有关的高刚度、以及低阻尼。刚度值和阻尼值几乎不随转 速和激励频率变化，如图B.1和图B.2中的水平直线所示。

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 性。如图B.1和图B.2所示。 这类轴承具有稳定的特性，和适中的阻尼性能，

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 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 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

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 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

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为： 刚度： 滚动轴承>可倾瓦轴承>套筒轴承； 阻尼： 套筒轴承>可倾瓦轴承>滚动轴承； 半转动频率（转速）复刚度： 滚动轴承可倾瓦轴承套筒轴承（稳定极限几平是零），

刚度： 滚动轴承>可倾瓦轴承>套筒轴承； 阻尼： 套筒轴承>可倾瓦轴承滚动轴承； 半转动频率（转速）复刚度： 滚动轴承可倾瓦轴承>套筒轴承（稳定极限几平是零），

轴承基座动刚度模型有几种类型，见图C.1

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附录C (资料性） 基座动刚度

标引序号说明： 基座的动刚度（模量的对数表示）； 频率(w=2元f）； 率相关特性。

图C.1基座的动刚度

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附录D (资料性） 轴承和基座动刚度典型值的示例

表D.1给出了几类机器的基座和轴承刚度值以及基座轴承刚度比的一些典型的示例。

表D.1基座和轴承动刚度值的示例

表D.2选择指南（典型示例）

图D.1给出了不同类型机器的轴承和基座动刚度的典型示例QYQS 0001S-2013 鞍山市益群食品厂 凉皮，也提供了选择振动测量方法的信

图D.1不同类型机器的典型动刚度范围

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附录E （资料性） 轴承部件和基座合成的动刚度

图E.1中模型的总动刚度ktot=ktot十iwctot，用公式（E.1）和公式（E.2)表示，连同振 比的函数，如图E.2所示。 注：符号解释见图3。

图E.1总动刚度模型km=k+ioct

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GB/T 39724-2020 铯原子钟技术要求及测试方法E.2总动刚度和振动比与动刚度比的函数关

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