ISO 20816-9:2020 機械的振動—機械振動の測定と評価—パート9:ギアユニット | ページ 2

※一部、英文及び仏文を自動翻訳した日本語訳を使用しています。

序文

ISO (国際標準化機構) は、国家標準化団体 (ISO メンバー団体) の世界的な連合体です。国際規格の作成作業は通常、ISO 技術委員会を通じて行われます。技術委員会が設立された主題に関心のある各会員団体は、その委員会に代表される権利を有します。政府および非政府の国際機関も ISO と連携してこの作業に参加しています。 ISO は、電気技術の標準化に関するあらゆる事項について、国際電気標準会議 (IEC) と緊密に協力しています。

この文書の作成に使用される手順と、そのさらなる保守を目的とした手順は、ISO/IEC 指令Part 1 部に記載されています。特に、さまざまなタイプの ISO 文書に必要なさまざまな承認基準に注意する必要があります。この文書は、ISO/IEC 指令Part 2 部の編集規則に従って起草されました ( www.iso.org/directives を参照)

この文書の要素の一部が特許権の対象となる可能性があることに注意してください。 ISO は、かかる特許権の一部またはすべてを特定する責任を負わないものとします。文書の作成中に特定された特許権の詳細は、序論および/または受け取った特許宣言の ISO リストに記載されます ( www.iso.org/patents を参照)

本書で使用されている商号は、ユーザーの便宜のために提供された情報であり、推奨を構成するものではありません。

規格の自主的な性質の説明、適合性評価に関連する ISO 固有の用語と表現の意味、および貿易技術的障壁 (TBT) における世界貿易機関 (WTO) 原則への ISO の準拠に関する情報については、 www.iso.org/iso/foreword.html を参照してください。

この文書は、ISO/TC 108 技術委員会「機械振動、衝撃および状態モニタリング」 、小委員会 SC 2「機械、車両および構造物に適用される機械振動および衝撃の測定および評価」によって作成されました。

ISO 20816-9 のこの初版は、技術的に改訂された ISO 8579-2:1993 を廃止し、置き換えます。

ISO 8579-2:1993 と比較した主な変更点は次のとおりです。

  • ISO 20816 シリーズの他の部分と一致するように再フォーマットされており、ゾーン A から D が含まれています。

— ゾーン境界における振動と変位の値を示す 2 つの新しいテーブルがあります。

— ゾーン境界における振動加速度定格の値を示す表も含まれています。

— これらの新しい評価表を参照して、分類表が改訂されました。

— 変位と速度の評価グラフは、有益な付録に移動されました。

ISO 20816 シリーズのすべての部品のリストは、ISO の Web サイトでご覧いただけます。

導入

ISO 20816-1 は ISO 20816 シリーズの一部で、非回転部品と回転シャフトの両方で振動測定を行う場合のさまざまな機械タイプの振動を評価するための一般要件を規定しています。

ISO 20816-9 (この文書) は、個別に収容された、密閉された増速または減速ギア ユニットの振動を評価するための特別な規定を提供します。これは、受け入れテストに使用でき、また、メーカーと顧客および/またはオペレーターとの間の合意により、日常的な動作測定のガイダンスとして使用できます。

定常状態で動作するときのギアユニットの振動を評価し、観察された振動の大きさを考慮するためのガイダンスが提供されます。ただし、過渡的な動作条件に関する基準は提供されていません。

この文書に記載されている評価手順は、広帯域測定に基づいています。しかし、技術の進歩により、特に振動評価、状態監視および診断の目的で、狭帯域測定またはスペクトル分析の使用がますます普及してきました。このような測定基準の仕様は、この文書の範囲を超えています。これらは、機械の振動状態監視の要件を確立する ISO 13373 シリーズの関連部分に詳細に記載されています。

1 スコープ

この文書は、個別に収容され密閉された増速または減速ギヤ ユニットの機械振動を決定および分類するための要件を指定します。ハウジングとシャフトの振動を測定する方法、および振動の大きさを決定するための機器の種類、測定方法、および試験手順を規定しています。許容される振動レベルが含まれています。

ねじり振動の測定は、この文書の範囲外です。

この規定は、設計速度、負荷、温度範囲内で動作するギア ユニット、およびメーカーの施設での受け入れテスト用の潤滑に適用されます。メーカーと顧客および/またはオペレータとの間の合意により、オンサイト受け入れテストおよび日常的な動作測定のガイドラインとして使用できます。

この文書は、公称出力定格 10 kW ~ 100 MW, 公称回転速度 30 r/min ~ 12,000 r/min (0.5 Hz ~ 200 Hz) のギヤユニットに適用されます。

この文書は、統合されたギア駆動コンプレッサー、ポンプ、タービンなどの特殊または補助ドライブトレイン、または複合サイクルターボ発電機やパワーテイクオフギアで使用されるギアタイプのクラッチには適用されません。

この文書に記載されている評価基準は、ギアボックスの主入力軸受と出力軸受の振動、および内部シャフト軸受の振動に適用できます。これらは、歯車の状態の評価への適用が限定される可能性があります。ギアの状態を評価するための専門技術は、この文書の範囲外です。

この文書は、通常の定常状態の動作条件下で、次の現場での広帯域振動の重大度を評価するための規定を確立します。

  • a)シャフト軸に対して半径方向 (すなわち、横方向) に測定されたすべての主軸受ハウジングまたは台座における構造振動。
  • b)軸方向に測定されたスラスト軸受ハウジングの構造振動。
  • c)メインベアリングまたはその近くでのシャフト軸に対して半径方向 (つまり横方向) の回転シャフトの振動。
  • d)ギヤケーシングの構造振動。

注意ランアップやランダウン、初期荷重、荷重変化などの非定常状態(過渡変化が起こっているとき)で発生する振動は、この文書の範囲外です。

2 規範的参照

以下の文書は、その内容の一部またはすべてがこの文書の要件を構成する形で本文中で参照されています。日付が記載された参考文献については、引用された版のみが適用されます。日付のない参照については、参照文書の最新版 (修正を含む) が適用されます。

  • ISO 2041, 機械振動、衝撃および状態の監視 — 語彙
  • ISO 2954, 回転および往復機械の機械振動 - 振動の激しさを測定するための機器の要件
  • ISO 10817-1, 回転シャフト振動測定システム - Part 1: ラジアル振動の相対的および絶対的検出

3 用語と定義

この文書の目的のために、ISO 2041 および以下に示されている用語と定義が適用されます。

ISO と IEC は、標準化に使用する用語データベースを次のアドレスで維持しています。

3.1

ギアユニット

一連の少なくとも 2 つの噛み合う歯車を備えた機械式入出力装置

参考文献

1ISO 5348, 機械的振動と衝撃 — 加速度計の機械的取り付け
2ISO 10816-21, 機械振動 — 非回転部品の測定による機械振動の評価 — Part 21: ギアボックス付き水平軸風力タービン
3ISO 1337, 機械の状態監視と診断 — 振動状態監視
4ISO 16063-21, 振動および衝撃トランスデューサーの校正方法 - Part 21: 基準トランスデューサーとの比較による振動校正
5ISO 16063-44, 振動および衝撃トランスデューサーの校正方法 - Part 44: フィールド振動校正器の校正
6ISO 20816-1, 機械振動 — 機械振動の測定と評価 — Part 1: 一般ガイドライン

Foreword

ISO (the International Organization for Standardization) is a worldwide federation of national standards bodies (ISO member bodies). The work of preparing International Standards is normally carried out through ISO technical committees. Each member body interested in a subject for which a technical committee has been established has the right to be represented on that committee. International organizations, governmental and non-governmental, in liaison with ISO, also take part in the work. ISO collaborates closely with the International Electrotechnical Commission (IEC) on all matters of electrotechnical standardization.

The procedures used to develop this document and those intended for its further maintenance are described in the ISO/IEC Directives, Part 1. In particular, the different approval criteria needed for the different types of ISO documents should be noted. This document was drafted in accordance with the editorial rules of the ISO/IEC Directives, Part 2 (see www.iso.org/directives ).

Attention is drawn to the possibility that some of the elements of this document may be the subject of patent rights. ISO shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights. Details of any patent rights identified during the development of the document will be in the Introduction and/or on the ISO list of patent declarations received (see www.iso.org/patents ).

Any trade name used in this document is information given for the convenience of users and does not constitute an endorsement.

For an explanation of the voluntary nature of standards, the meaning of ISO specific terms and expressions related to conformity assessment, as well as information about ISO's adherence to the World Trade Organization (WTO) principles in the Technical Barriers to Trade (TBT) see www.iso.org/iso/foreword.html .

This document was prepared by Technical Committee ISO/TC 108, Mechanical vibration, shock and condition monitoring, Subcommittee SC 2, Measurement and evaluation of mechanical vibration and shock as applied to machines, vehicles and structures.

This first edition of ISO 20816-9 cancels and replaces ISO 8579-2:1993, which has been technically revised.

The main changes compared to ISO 8579-2:1993 are as follows:

  • It has been re-formatted to match other parts of the ISO 20816 series and includes zones A to D.

— It has two new tables for values of vibration and displacement at zone boundaries.

— A table with values for vibration acceleration rating at zone boundaries has also been included.

— The classifications table has been revised, referring to these new rating tables.

— The displacement and velocity rating graphs have been moved into an informative annex.

A list of all parts in the ISO 20816 series can be found on the ISO website.

Introduction

ISO 20816-1 is the part of the ISO 20816 series that gives the general requirements for evaluating the vibration of various machine types when the vibration measurements are made on both non-rotating parts and rotating shafts.

ISO 20816-9 (this document) provides specific provisions for assessing the vibration of individually housed, enclosed, speed increasing or speed reducing gear units. It can be used for acceptance testing, and, by agreement between manufacturer and customer and/or operator, for guidance for routine operational measurements.

Guidance is provided for assessing the vibration of gear units when operating under steady-state conditions and considering the magnitude of the observed vibration. However, no criteria are provided for transient operating conditions.

The evaluation procedures presented in this document are based on broad-band measurements. However, because of advances in technology, the use of narrow-band measurements or spectral analysis has become increasingly widespread, particularly for the purposes of vibration evaluation, condition monitoring and diagnostics. The specification of criteria for such measurements is beyond the scope of this document. They are provided in greater detail in the relevant parts of the ISO 13373 series which establish requirements for the vibration condition monitoring of machines.

1 Scope

This document specifies requirements for determining and classifying mechanical vibration of individually housed, enclosed, speed increasing or speed reducing gear units. It specifies methods for measuring housing and shaft vibrations, and the types of instrumentation, measurement methods and testing procedures for determining vibration magnitudes. Vibration grades for acceptance are included.

Torsional vibration measurements are outside the scope of this document.

It applies to a gear unit operating within its design speed, load, temperature range and lubrication for acceptance testing at the manufacturer's facility. By agreement between manufacturer and customer and/or operator, it can be used for guidelines for on-site acceptance testing and for routine operational measurements.

This document applies to gear units of nominal power rating from 10 kW to 100 MW and nominal rotational speeds between 30 r/min and 12 000 r/min (0,5 Hz to 200 Hz).

This document does not apply to special or auxiliary drive trains, such as integrated gear-driven compressors, pumps, turbines, etc., or gear type clutches used on combined-cycle turbo generators and power take-off gears.

The evaluation criteria provided in this document can be applied to the vibration of the main input and output bearings of the gearbox and to the vibration of internal shaft bearings. They can have limited application to the evaluation of the condition of those gears. Specialist techniques for evaluating the condition of gears are outside the scope of this document.

This document establishes provisions under normal steady-state operating conditions for evaluating the severity of the following in-situ broad-band vibration:

  • a) structural vibration at all main bearing housings or pedestals measured radially (i.e. transverse) to the shaft axis;
  • b) structural vibration at thrust bearing housings measured in the axial direction;
  • c) vibration of rotating shafts radially (i.e. transverse) to the shaft axis at, or close to, the main bearings;
  • d) structural vibration on the gear casing.

NOTE Vibration occurring during non-steady-state conditions (when transient changes are taking place), including run up or run down, initial loading and load changes are outside the scope of this document.

2 Normative references

The following documents are referred to in the text in such a way that some or all of their content constitutes requirements of this document. For dated references, only the edition cited applies. For undated references, the latest edition of the referenced document (including any amendments) applies.

  • ISO 2041, Mechanical vibration, shock and condition monitoring — Vocabulary
  • ISO 2954, Mechanical vibration of rotating and reciprocating machinery — Requirements for instruments for measuring vibration severity
  • ISO 10817-1, Rotating shaft vibration measuring systems — Part 1: Relative and absolute sensing of radial vibration

3 Terms and definitions

For the purposes of this document, the terms and definitions given in ISO 2041 and the following apply.

ISO and IEC maintain terminological databases for use in standardization at the following addresses:

3.1

gear unit

mechanical input/output device with a series of at least two meshing gears

Bibliography

1ISO 5348, Mechanical vibration and shock — Mechanical mounting of accelerometers
2ISO 10816-21, Mechanical vibration — Evaluation of machine vibration by measurements on non-rotating parts — Part 21: Horizontal axis wind turbines with gearbox
3ISO 13373 (all parts), Condition monitoring and diagnostics of machines — Vibration condition monitoring
4ISO 16063-21, Methods for the calibration of vibration and shock transducers — Part 21: Vibration calibration by comparison to a reference transducer
5ISO 16063-44, Methods for the calibration of vibration and shock transducers — Part 44: Calibration of field vibration calibrators
6ISO 20816-1, Mechanical vibration — Measurement and evaluation of machine vibration — Part 1: General guidelines