JIS B 8002-5:2017 往復動内燃機関―性能―第５部：ねじり振動

                                                                                 B 8002-5 : 2017

pdf 目 次

ページ

•  序文・・・・[1]
•  1 適用範囲・・・・[1]
•  2 引用規格・・・・[1]
•  3 用語及び定義・・・・[2]
•  4 ねじり振動の計算・・・・[3]
•  4.1 一般・・・・[3]
•  4.2 計算方法・・・・[3]
•  4.3 計算データ・・・・[4]
•  4.4 計算結果・・・・[4]
•  4.5 計算報告・・・・[4]
•  5 ねじり振動の測定・・・・[8]
•  5.1 一般・・・・[8]
•  5.2 測定方法・・・・[8]
•  5.3 測定パラメータ・・・・[8]
•  5.4 測定試験報告・・・・[9]
•  6 一般要求事項・・・・[9]
•  6.0 一般・・・・[9]
•  6.1 セット供給者・・・・[9]
•  6.2 保証・・・・[9]
•  6.3 セット供給者の責務・・・・[9]
•  附属書JA(参考)JISと対応国際規格との対比表・・・・[10]

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B 8002-5 : 2017

まえがき

  この規格は,工業標準化法第14条によって準用する第12条第1項の規定に基づき,日本内燃機関連合
会(JICEF)及び一般財団法人日本規格協会(JSA)から,工業標準原案を具して日本工業規格(日本産業規格)を改正すべ
きとの申出があり,日本工業標準調査会の審議を経て,経済産業大臣が改正した日本工業規格(日本産業規格)である。
  これによって,JIS B 8002-5:1998は改正され,この規格に置き換えられた。
  この規格は,著作権法で保護対象となっている著作物である。
  この規格の一部が,特許権,出願公開後の特許出願又は実用新案権に抵触する可能性があることに注意
を喚起する。経済産業大臣及び日本工業標準調査会は,このような特許権,出願公開後の特許出願及び実
用新案権に関わる確認について,責任はもたない。
  JIS B 8002(往復動内燃機関−性能)の規格群には,次に示す部編成がある。
    JIS B 8002-1 第1部 : 出力・燃料消費量・潤滑油消費量の表示及び試験方法−一般機関に対する追加
        要求事項
    JIS B 8002-3 第3部 : 測定
    JIS B 8002-4 第4部 : 調速
    JIS B 8002-5 第5部 : ねじり振動
    JIS B 8002-6 第6部 : 過回転速度防止

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                                       日本工業規格(日本産業規格)                             JIS
                                                                           B 8002-5 : 2017

往復動内燃機関−性能−第5部 : ねじり振動

Reciprocating internal combustion engines-Performance- Part 5: Torsional vibrations

序文

  この規格は,2001年に第2版として発行されたISO 3046-5を基とし,技術的内容を変更して作成した
日本工業規格(日本産業規格)である。
  なお,この規格で側線又は点線の下線を施してある箇所は,対応国際規格を変更している事項である。
変更の一覧表にその説明を付けて,附属書JAに示す。

1 適用範囲

  この規格は,往復動内燃機関(以下,機関という。)によって駆動するセットの軸系のねじり振動の一般
要求事項及び定義について規定する。
  必要があれば,個々のセットについて,その装置特有の要求事項を追加してもよい。
  この規格は,航空機用及び次の装置を除く,陸用,鉄道用及び船用の装置に使用する,機関で駆動する
セットに適用する。ただし,次の装置に適用する適切な規格がない場合には,この規格を適用してもよい。
− 道路工事機械及び土工機械
− 農耕用トラクタ
− 工業用トラクタ
− 乗用車及びトラック
    注記 この規格の対応国際規格及びその対応の程度を表す記号を,次に示す。
          ISO 3046-5:2001,Reciprocating internal combustion engines−Performance−Part 5: Torsional
              vibrations(MOD)
            なお,対応の程度を表す記号“MOD”は,ISO/IEC Guide 21-1に基づき,“修正している”
          ことを示す。

2 引用規格

  次に掲げる規格は,この規格に引用されることによって,この規格の規定の一部を構成する。これらの
引用規格は,記載の年の版を適用し,その後の改正版(追補を含む。)は適用しない。
    JIS B 0108-1:1999 往復動内燃機関−用語−第1部 : 機関設計及び運転用語
      注記 対応国際規格 : ISO/DIS 2710-1:1994,Reciprocating internal combustion engines−Vocabulary−
             Part 1: Terms for engine design and operation(MOD)
    JIS B 0108-2:1999 往復動内燃機関−用語−第2部 : 機関保全用語
      注記 対応国際規格 : ISO/DIS 2710-2:1996,Reciprocating internal combustion engines−Vocabulary−

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2
B 8002-5 : 2017
             Part 2: Terms for engine maintenance(MOD)
    JIS B 0153:2001 機械振動・衝撃用語
      注記 対応国際規格 : ISO 2041:1990,Vibration and shock Vocabulary(MOD)

3 用語及び定義

  この規格で用いる主な用語及び定義は,JIS B 0153,JIS B 0108-1及びJIS B 0108-2によるほか,次によ
る。
3.1
セット(set)
  機関(複数の機関を含む。)及び被駆動機を含む機械の組合せ結合体。
3.2
軸系(shaft system)
  セットの中でねじり振動の計算対象となる被駆動機への動力伝達に関係する全ての部品(図1参照)。
3.3
ねじり振動(torsional vibrations)
  回転軸系の軸断面円周方向変位(ねじり)の振動。
3.4
ねじり振動振幅(torsional vibration amplitude)
  軸心と直角な断面の基準位置からの最大(振動)角変位。
3.5
固有振動数(natural frequency)
  系の慣性力及び弾性力だけによって生じる自由振動の振動数(JIS B 0153の2.80参照)。
3.6
(ねじり振動の)相対振幅(eigen vector)
  固有振動数で振動する軸系のある断面位置での振幅を1としたときの,各断面位置での相対振幅。
3.7
相対振幅曲線(elastic line)
  軸方向の各断面位置での相対振幅を表した曲線(図2参照)。
3.8
(ねじり振動の)節(vibratory node)
  相対振幅曲線上で,相対振幅が0である断面位置。
3.9
(ねじり振動の)固有振動モード(natural mode of torsional vibration)
  系が一つの固有振動数で自由振動するときに現れる振幅の空間的分布(JIS B 0153の2.49参照)。
3.10
励振トルク(excitation torque)
  軸系にねじり振動を誘起する機関又は被駆動機からの周期的なトルク。
3.11
調波(harmonic)
  基本振動数の整倍数の振動数をもつ正弦量(JIS B 0153の2.26参照)。

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    注記 理論的には,各々の調波は回転軸系のある回転速度で共振を誘起する。調波のフーリエ級数は
          昇順に表し,1次の調波は,振幅が0であっても,1次の級数に対応し,他の次数の調波も同様
          である(図3参照)。フーリエ級数の定数項は,軸に働くトルクの平均値を表す。
3.12
振動次数(vibration order)
  各調波に対応する1回転当たりの振動数。
    注記 振動次数は,2ストローク機関では回転速度の調波に対応する。4ストローク機関では回転速度
          の調波の振動数の1/2である。例えば,2次の共振は,4次の調波によって励起される。
3.13
共振速度(resonance speed)
  軸系の自然振動数が,励振トルクの調波の一つの周波数と一致したために,軸系が共振している回転速
度(JIS B 0153の2.73参照)。
3.14
合成ねじり振動応力(synthesized torsional stress)
  ある軸断面において,各調波によって発生するねじり応力を,その大きさ及び位相を考慮して合成した
ねじり振動応力(図4参照)。
    注記 合成ねじり応力を求める際には,軸系の伝達トルクは考慮しない。
3.15
合成ねじり応力(additional torsional stress)
  ある軸断面において,平均伝達トルクによるねじり応力と合成ねじり振動応力とを重ね合わせた応力(図
4参照)。
3.16
禁止回転速度範囲(barred speed range)
  ねじり振動による応力が,連続運転のための許容値を超える範囲。

4 ねじり振動の計算

4.1 一般

  軸系の動的な特性値が分かれば,次の計算ができる。
a) 自然振動数及び振動モード
b) 励振トルクに対する軸系の応答
  ねじり振動の計算については,図1図4を参照する。
  契約に基づいて事前に協定している場合は,セット供給者は,省略化を含め,関係者が協定した通常の
方法によるねじり振動の計算に責任をもたなければならない。

4.2 計算方法

4.2.1  自由振動
  自由振動の計算とは,軸系の非減衰振動を表す線形方程式の固有値(自由振動数)及び固有ベクトル(相
対振幅)を求める計算である。
4.2.2  強制振動
  強制振動の計算とは,エンジンからの励起トルク,又は無視できない場合は,軸系の他の機器から発生
するトルクを含めた励振トルクに対する応答を表す微分方程式の解を求める計算である。

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