正航介绍内燃发电机组轴系扭转振动的限值及测量方法
1 范围
本标准规定了内燃发电机组轴系扭转振动的允许限值和测量方法的术语和定义、扭转振动计算、扭转振动的测量、扭振限值等。
本标准适用于由往复式内燃机驱动的、固定式和移动式的发电机组轴系。本标准适用于陆用、船用发电机组，本标准不适用于航空和驱动陆用车辆、机车的发电机组。
对特殊用途的内燃发电机组可提出专用要求。
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，其版本（包括所有的修改单）适用于本文件。
GB/T 13436 扭转振动测量仪器技术要求
3 术语和定义
下列术语和定义适用于本文件。
3.1机组
包括一台或数台往复式活塞式连杆机构驱动的机械与从动机的机械装置的总成。
3.2轴系 shaft system
与一台机组相连的所有可旋转零部件的总成。
注：在计算扭转振动时，所考虑的是整个轴系。
3.3扭转振动 torsional vibration
旋转轴系的振荡角变形（扭转角）。
3.4扭振振幅 torsional vibration amplitude
欲考虑的角位置与任意给定基准位置间、在垂直于轴系轴线剖面内所测得的角位移。
3.5相对振幅 relative amplitude
轴系中某点振幅与参考点振幅的比值。
3.6固有频率 natural frequency
可以由各个无阻尼系统运动方程式求得的参数。
注：通常不必计算阻尼系统的固有频率。
3.7固有矢量 natural vector
系统在按相应固有频率振动时，其所有剖面对任意选作系统基准剖面（此处振幅定为1）的相对振幅。
3.8弹性曲线 elastic line
各剖面内固有矢量振幅的包络线。
3.9振动节点 vibratory node
弹性曲线在相对固有矢量振幅等于零时的位置点。
3.10扭转振动固有模态 natural mode of torsional vibration
用固有频率及其弹性曲线来表示，以表征各个扭转振动的模态。
3.11激励力矩 exciton torque
由往复式活塞连杆机构驱动的机械或从动机件所产生的、激励轴系扭转振动周期性扭转力矩。
3.12谐波 harmonic
由激励力矩分解成一系列正弦项（傅里叶级数）中的每一项。
3.13振动谐次 vibration
与各谐波相对应的每转振荡的次数。
3.14共振转速 resonance speed
整个轴系产生共振时的转速（此时一个振动模态的固有频率等于激励力矩的谐波频率）。
3.15综合扭转应力 synthesized torsional stress
在轴系给定剖面上由各激励力矩的谐波所产生的扭转应力的总和，其中计及各谐波所产生应力的幅值和相位。
注：在表达综合扭转应力时，不使用平均力矩。
3.16附加扭转应力 additional torsional stress
在所考虑的轴系给定剖面处，由给定谐波扭转振动所产生的、叠加在平均传递扭矩扭转应力上的应力。
4 扭转振动计算
4.1 概述
已知轴系的动态特征，可以计算：
a）固有频率和振型；
b）轴系的激励响应。
经协议预先同意，使用经有关各方同意的常规方法进行固有频率和振型计算。必要时也可以根据客
户要求进行轴系的激励响应计算。
4.2 计算方法
4.2.1 自由振动
计算无阻尼轴系线性方程组的特征值（固有频率）和特征向量（固有矢量）。
4.2.2 强迫振动
求轴系一侧为发动机激励力矩，和必要时还有其他零部件不可忽略的激励力矩时的微分方程解。
4.3 计算资料
为进行轴系扭转振动计算，所需计及的资料有：每一零部件的极惯性矩和扭转刚度（如附录 A 的
例子），必要时还有零部件的激励力矩、运转转速范围、具体运行参数、扭转振动阻尼等。
4.4 计算结果
利用 4.2.1 和4.2.2 所述方法求得的结果，连同其他资料可以得到下列数据：
a）固有频率、固有矢量和共振转速；
b）轴系扭转应力；
c）弹性联轴节的振动力矩和这些力矩对其他机件的影响；
d）轴线给定点的振幅；
e）联轴节和其他阻尼源产生的热能。
4.5 计算报告
如协议要求有扭转振动计算报告，则该报告内容应包括内燃发电机组主要数据、轴系布置和按 4.4规定的必要计算结果。
