IEEE810-2003譯文(final)

1、ANSI/IEEE 標準810-1987（2003年確認）IEEE標準-水輪機和發(fā)電機整鍛軸法蘭和軸擺度允許公差 姜國華 譯 高清飛、高 欣 校 劉公直 審前言（本前言不屬于ANSI/IEEE Std 810-1987的一部分，IEEE標準-水輪機和發(fā)電機整鍛軸法蘭和軸擺度的允許公差。）本標準詳述帶法蘭軸及其法蘭的尺寸，如用于水電設(shè)備中發(fā)電機軸和水輪機軸之間的連接。本標準最初是由美國機械工程師協(xié)會（ASME）負責，于1928年編寫完成，并于1932年經(jīng)美國標準學會（ASA）批準出版。其修訂版本于1947年經(jīng)ASA批準出版，并標識為B49.1.自1953年開始，美國國家電氣制造商協(xié)會（NEMA）

2、承擔主辦該標準，其負責修訂的版本于1967年經(jīng)美國國家標準學會（ANSI）（1966年ASA更名為ANSI）批準出版。1985年NEMA選擇放棄主辦標準B49.1。同年，美國電氣和電子工程師學會（IEEE）同意主辦該標準，并由美國電氣和電子工程師學會（IEEE）發(fā)電委員會的水電分會負責承擔該標準的審查、修訂及出版。NEMA還主辦了標準MG5.1（抽水蓄能電站大型水輪機驅(qū)動的同步發(fā)電機和可逆式同步發(fā)電電動機組）及MG5.2(抽水蓄能電站立式水輪機驅(qū)動的發(fā)電機和可逆式發(fā)電電動機)。這兩個標準均包括關(guān)于軸的“擺度允許公差”數(shù)據(jù)。由于MG5.1和MG5.2分別于1982年和1983年被NEMA作廢，本

3、標準（ANSI/IEEE810）已包含了這些公差數(shù)據(jù)。工作組感謝.andel先生和D.H.Hohnstein先生在標準編制過程中給予的大力支持。現(xiàn)在本標準已獲批準，工作組成員如下： D.J.Parker ,主編chairmanF.L.Brennan P.S.Johrde J.M.QuigleyD.L.Evans D.H.Tomas下列人員作為評選委員會的成員，審核通過了本標準，同時提交IEEE標準委員會: W.W.Avril G.R.Engman D.R.McCabe M.S.Baldwin W.M.Fenner G.R.MeloyJ.H.Bellack A.H.Ferber M.W.Migl

4、iaro I.B.Berezowski N.R.Friedman J.T.NikolasG.G.Boyle D.I.Gorden R.E.Penn F.L.Brennan R.K,Gupta C.R.Pope J.B.Cannon M.E.Jackowski R.RamakumarR.W.Cantrell W.D.Jackson R.J.Reiman R.L.Castleberry J.H.Jones D.E.Roberts E.F.Chelotti C.E.Kneeburg E.P.RothongR.E.Cotta P.R.Landrieu A.J.SpurginM.L.Crenshaw J

5、.E.Leclair G.I.Stillman D.J.Damsker P.A.Lewis J.E.Stoner,JrP.M.Davidson G.L.Luri J.B.SullivanD.Diamant J.T.Madill R.Zweigler O.S.MazzoniIEEE標準文件由美國電氣和電子工程師學會（IEEE）的技術(shù)委員會和美國電氣和電子工程師學會IEEE標準協(xié)調(diào)委員會編制。該委員會成員的工作是自愿和無償?shù)?。他們沒有必要一定是學會的會員。在美國電氣和電子工程師學會（IEEE）組織內(nèi)部，本標準具有意見一致性和廣闊的學科專業(yè)知識，同時在IEEE以外的組織也表示有興趣參與本標準的編制。

6、使用IEEE標準完全是自愿的。IEEE標準的存在并不意味著沒有其他途徑可以制造、測試、測量、采購、經(jīng)營、或提供其他的與IEEE標準相關(guān)的商品和服務(wù)。而且, 標準雖然被審批和發(fā)行了，但由于受到當時技術(shù)水平的限制和來自用戶的評價和意見，標準應(yīng)順應(yīng)這種變化。為了修訂或重審，每個IEEE標準將至少每5年審查一次。當一個文件超過5年，尚未得到重審,可認為該文件總結(jié)出的內(nèi)容是合理的，雖然其內(nèi)容中還有些數(shù)據(jù),不能全面地反映當前的技術(shù)發(fā)展水平。應(yīng)提醒用戶檢查確定他們是否擁有最新版本的任何IEEE標準。歡迎各界有興趣的組織提出對IEEE標準的修訂意見,不管其是否與IEEE有關(guān)。提出修改意見的文件應(yīng)包括修改意見的

7、文字描述及適當?shù)淖糇C材料。解釋: 因為與標準中的具體應(yīng)用有關(guān)，標準部分中的意義偶爾可能會出現(xiàn)問題。當標準需要被解釋而引起IEEE特別注意時, 本協(xié)會將開始工作，準備作出適當?shù)幕貞?yīng)。由于IEEE標準代表了有關(guān)各方利益的共識，重要的是要確保任何解釋，做到各方利益的平衡。為此，IEEE和其技術(shù)委員會的成員都無法及時提供回應(yīng)，除非在先前已收到關(guān)于這個問題正式審議的請求。對標準提出意見和要求進行解釋請郵寄至下列地址： Secretary, IEEE Standards Board 345 East 47th Street New York, NY 10017 USA目錄 章節(jié) 頁碼1. 簡介和范圍 52

8、. 參考標準 53. 法蘭標準 53.1規(guī)格 53.2法蘭尺寸 53.3螺栓孔 63.4螺栓和螺母 63.5頂起螺栓 63.6螺母鎖片 74.軸擺度公差廠內(nèi)檢查 74.1水輪機和發(fā)電機軸組 74.2 發(fā)電機和中間軸組 74.3水輪機和中間軸組 74.4單獨發(fā)電機軸 74.5單獨水輪機和中間軸 74.6記錄 7表表1 法蘭尺寸 8表2法蘭螺栓布置及其尺寸 14表3 水輪機和發(fā)電機軸組合公差 20表4 發(fā)電機和中間軸組合公差 21表5 水輪機和中間軸組合公差 22表6 發(fā)電機軸公差 23表7 水輪機軸公差 24表8 中間軸公差 25美國國家標準IEEE標準-水輪機和發(fā)電機整鍛軸法蘭和軸跳動允許公差

9、1. 簡介和范圍本標準適用于整鍛軸法蘭尺寸和軸的跳動偏差。本標準包涵的軸和法蘭適用于水電設(shè)備中臥式和立式發(fā)電機與水輪機的連接。本標準不包括組焊軸、軸的應(yīng)力和螺栓拉伸的數(shù)據(jù)。工業(yè)經(jīng)驗表明：軸的直徑由于承受扭矩要求而大于72英寸（1828.8mm）時，最好采用焊接軸而不采用鍛造軸。2.參考標準本標準參考下列出版物：1) ANSI B18.2.1-1981, 方形和六角形螺栓、螺釘英制系列美國國家標準2) ANSI B18.2.2-1972, 方形和六角形螺母美國國家標準.3) ANSI C50.10-1977, 美國國家標準同步機技術(shù)要求。4) ANSI C50.12-1981, 美國國家標準適用

10、于水輪機凸極電同步發(fā)電機和發(fā)電電動機技術(shù)要求。3.法蘭3.1規(guī)格。本標準包括的軸的直徑尺寸范圍從3 1/2英寸（88.9mm）到72英寸(1828.8mm)。大部分具有整體鍛造法蘭的軸，均采用特殊設(shè)計，而不是標準系列產(chǎn)品，盡可能選擇需要的規(guī)格?；谶@個原因，采用以下優(yōu)選的系列尺寸，標準軸的直徑尺寸以每1/2英寸（12.7mm）開始遞增，到9英寸(228.6mm)；以每1英寸(25.4mm)遞增，從9英寸(228.6mm)到40英寸(1016mm)；以每2英寸(50.8mm)遞增，從40英寸(1016mm)到72英寸(1828.8mm)。大尺寸鍛件較難制造，直徑大于72英寸(1828.8mm)的

11、軸通常采用組焊結(jié)構(gòu)。同樣，軸所需的剛度和扭矩，對于這些大尺寸的軸，采用鍛造軸的成本要高于焊接軸。3.2法蘭尺寸。在確定依據(jù)本標準內(nèi)的法蘭配合時，在不削弱軸的扭轉(zhuǎn)或彎曲強度的條件下，應(yīng)保持盡可能小的法蘭直徑。以下提供法蘭兩個厚度尺寸：一個厚度尺寸可能受到連接處彎曲的影響，另一個厚度尺寸在連接處不受彎曲應(yīng)力的影響。然而對于后者，如水推力異乎尋常大，在C和D之間采用特殊厚度的法蘭，并有必要采用具有較高抗拉強度的金屬連接螺栓。表1的法蘭尺寸是基于下列近似比例：法蘭厚度（C）0.25×軸直徑（A） 法蘭厚度（D）0.20×軸直徑（A） 凹止口直徑（E）=0.60×軸直徑（A

12、） 凸止口直徑（I）=軸直徑（A）/1英寸對異徑軸的匹配，或者兩根軸均采用大尺寸的法蘭，或者將大直徑軸靠近法蘭處的軸徑縮小至與小直徑軸的相同，使小尺寸法蘭適用于兩根軸。 對于所有垂直和水平安裝的軸，水輪機軸將采用凸止口連接法蘭。3.3螺栓孔。對直徑為12英寸（304.8mm）及以上的軸，法蘭背面的螺栓孔需要沉孔，便于螺栓放置。對于沉孔深度，螺栓孔中鉸孔部分S的長度（每個法蘭），見表2，至少是螺栓公稱直徑的0.8倍。3.4螺栓和螺母。螺栓直徑和數(shù)量確定，是基于螺栓僅通過承受剪切力來傳遞扭矩，且螺栓的綜合應(yīng)力比軸的綜合應(yīng)力高30是安全的。螺栓的直徑按表2給出的數(shù)據(jù)選取。 注：六角頭、圓頭或兩頭帶螺

13、母把合的雙頭螺柱，可在直徑小于和等于5.25英寸（133.35mm）范圍內(nèi)，由制造廠任意選取。直徑超過5.25英寸的螺栓，推薦使用雙頭螺柱帶圓螺母。在本標準表1、表2中，直徑大于等于42英寸（1066.8mm） 的軸推薦采用這種螺栓。對直徑達9英寸（228.6mm）的軸，由法蘭直徑確定六角螺母的使用。六角螺母可應(yīng)用在直徑小于等于40英寸的軸。六角螺栓頭（如果使用）應(yīng)符合ANSI B18.2.1-1981(1)2標準中給出的尺寸。螺栓頭部應(yīng)與螺母尺寸相同，或與螺栓直徑相同。對于后者，其中一個平面應(yīng)與法蘭表面平行，以配制螺母鎖錠的間隙。螺母尺寸應(yīng)符合ANSI B18.2.2-1972(2)標準規(guī)定

14、，見表2。對于螺栓頭部和螺母尺寸，超出NSI B18.2.1-1981 (1) 和 ANSI B18.2.2-1972(2)中所列出的，其尺寸應(yīng)按這些標準中附錄給出的公式進行計算。在使用時，圓螺母和螺栓頭部的直徑應(yīng)等于或大于標準給出的對應(yīng)面積尺寸。螺栓應(yīng)該是直的（不能有錐度），單個的間隙應(yīng)符合表2的規(guī)定。為易于裝配，螺栓和螺栓孔應(yīng)有檢驗標識，并打標記。螺栓長度應(yīng)在與螺母安裝后略凸出螺母。當螺栓裝拆時，凸出部分設(shè)計的直徑應(yīng)小于螺紋根部直徑。每英寸長的螺紋數(shù)見表2。3.5頂起螺栓。頂起螺栓安裝在立軸和臥軸凹止口一側(cè)的法蘭連接處。每英寸長的螺紋數(shù)和直徑見表2。長度應(yīng)與法蘭厚度相適應(yīng)。3.6螺母鎖片。

15、為允許安裝后螺母鎖片與法蘭外徑尺寸相同（表1，尺寸B），提供法蘭的邊緣和螺母之間的間隙Q。注：允許螺母鎖片與法蘭交疊。4.軸擺度公差工廠檢查4.1水輪機軸和發(fā)電機軸組合。當在工廠內(nèi)進行水輪機和發(fā)電機軸組合找正時，可在車床上旋轉(zhuǎn)檢查或在垂直校準平臺上進行。水輪機和發(fā)電機組合軸解體前應(yīng)做好對應(yīng)標記。通過固定在車床或工作臺上的檢測裝置所讀取的擺度（跳動）值不應(yīng)超過表3的規(guī)定。4.2發(fā)電機軸和中間軸組合。擺度檢查與4.1描述的方法相同，其公差不應(yīng)超過表4中的規(guī)定。4.3水輪機軸和中間軸組合擺度。擺度公差檢查與4.1描述的方法相同，其公差不應(yīng)超過表5的規(guī)定。4.4單獨發(fā)電機軸。當軸在另一個發(fā)電機廠家找正

16、生產(chǎn)時，發(fā)電機軸擺度公差的檢查與4.1描述的方法相同，其公差不應(yīng)超過表6的規(guī)定。4.5單獨水輪機軸和中間軸。經(jīng)驗指出，如單獨軸公差檢查與4.1描述的方法相同，且水輪機軸擺度公差不超過表7，中間軸擺度公差不超過表8，組合軸規(guī)定的擺度公差通常能符合要求。4.6記錄。應(yīng)準備一份標明檢測位置和測量值的軸的找正圖紙，供工地安裝單位參考。28表1 連接尺寸（英寸制）單位：英寸軸徑A法蘭外徑B法蘭厚度止口直徑 （凸止口）止口直徑（凹止口）凸止口到法蘭面的高度F凸、凹止口倒角 凹止口到法蘭面的深度法蘭面的有效尺寸內(nèi)圓角半徑外圓角半徑軸承受彎曲C軸不承受彎曲DE公差+.0000和-W公差+.0000和-直徑深度

17、見注（1）VJGTHIUKL3.5 4 4.55 5.5 6 6.577.588.59107.5 8.12 9 10.25 10.88 11.5 12.7513.5141515.516.2518.8811.121.251.381.51.621.751.8922.122.252.5.8811.121.251.381.51.621.751.751.881.8822.252.12502.37502.75003.00003.25003.62503.87504.25004.50004.75005.12505.37506.0000.0005.0005.0005.0005.0005.0005.0005.00

18、05.0005.0005.0005.0005.00052.12502.37502.75003.00003.25003.52503.67504.25004.50004.75005.12505.37506.000.0005.0005.0005.0005.0005.0005.0005.0005.0005.0005.0005.0005.0005.31 .31 .31.31.31 .31 .31 .31.31.31.31.31.31.06.06.06.06.06.06.06.06.06.06.06.06.06.03.03.03.03.03.03.03.03.03.03.03.03.03.38.38.38

19、.38.38.38.38.38.38.38.38.38.382.533.544.555.566.577.5894.625.255.756.3877.628.128.889.3510.1210.6211.3812.356.627.2589.129.7510.3811.3812.1212.6213.8814.3815.1216.62.03.03.03.03.03.03.03.03.03.03.03.03.03.19.19 .19.19.25.25.25.38.38.5.5.62.62.06 .06 .06 .06 .06 .06 .06.06.06.06.06.06.06 表1 連接尺寸（公制）

20、軸徑A法蘭外徑B法蘭厚度止口直徑（凸止口）止口直徑（凹止口）凸止口到法蘭面的高度F凸、凹止口倒角 凹止口到法蘭面的深度法蘭面的有效尺寸內(nèi)圓角半徑外圓角半徑軸承受彎曲C軸不承受彎曲DE公差+.0000和-W公差+.0000和-直徑深度見注（1）VJGTHIUKL88.9101.6114.3127139.7152.4165.1177.8190.5203.2215.9228.6254190.5206.248228.6260.35276.352292.1323.85342.9355.6381393.7412.75457.222.35225.428.44831.7535.05238.141.14844.

21、4548.00650.883.84857.1563.522.35225.428.44831.7535.05238.141.14844.4544.4547.75247.75250.857.1553.97560.32569.8576.282.5592.07598.425107.95114.3120.65130.175136.525152.40.01270.01270.01270.01270.01270.01270.01270.01270.01270.01270.01270.01270.012753.97560.32569.8576.282.5592.07598.425107.95114.3120.

22、65130.175136.525152.40.01270.01270.01270.01270.01270.01270.01270.01270.01270.01270.01270.01270.01277.8747.7847.7847.7847.7847.7847.7847.7847.7847.7847.7847.7847.7841.5241.5241.5241.5241.5241.5241.5241.5241.5241.5241.5241.5241.5240.7620.7620.7620.7620.7620.7620.7620.7620.7620.7620.7620.7620.7629.6529

23、.6529.6529.6529.6529.6529.6529.6529.6529.6529.6529.6529.65263.576.288.9101.6114.3127139.7152.4165.1177.8190.5203.2228.6117.348133.35146.05162.052177.8193.548206.248225.552237.49257.048269.748289.052313.69168.148184.15203.2231.648247.65263.652289.052307.848320.548352.552365.252384.048422.1480.7620.76

24、20.7620.7620.7620.7620.7620.7620.7620.7620.7620.7620.7624.8264.8264.8264.8266.356.356.359.6529.65212.712.715.74815.7481.5241.5241.5241.5241.5241.5241.5241.5241.5241.5241.5241.5241.524 單位：mm軸徑A法蘭外徑B法蘭厚度止口直徑（凸止口）止口直徑（凹止口）凸止口到法蘭面的高度F凸、凹止口倒角 凹止口到法蘭面的深度法蘭面的有效尺寸內(nèi)圓角半徑外圓角半徑軸承受彎曲C軸不承受彎曲DE公差+.0000和-W公差+.0000和

25、- 直徑深度見注（1）VJGTHIUKL11121314151617181920212223242526272829303132333435363738394019.752223.52527293032.53435.2537.2539404243.545.54748.550.551.7553.55556.558.256061.7563.564.7566.5682.7533.253.53.7544.254.54.7555.255.55.7566.256.56.7577.257.57.7588.258.58.7599.259.59.75102.252.52.7533.253.253.53.7544

26、4.254.54.754.7555.255.55.755.7566.256.56.75777.257.57.757.7586.50007.25007.75008.50009.00009.500010.250010.750011.500012.000012.50013.25013.75014.50015.00015.50016.25016.75017.50018.00018.50019.25019.75020.50021.00021.50022.25023.00023.50024.000.0005.0005.0005.0005.0005.0005.0005.0005.0005.0005.0010

27、.0010.0010.0010.0010.001.001.001.001.001.001.001.001.001.001.001.001.001.001.0016.5007.2507.7508.5009.0009.50010.25010.75011.50012.00012.50013.25013.75014.50015.00015.50016.25016.75017.50018.00018.50019.25019.75020.50021.00021.50022.25023.00023.50024.000.0010.0010.0010.0010.0010.0010.0010.0010.0010.

28、0010.0010.0010.0010.0010.0010.001.001.001.001.001.001.001.001.001.001.001.001.001.001.001.38.38.38.38.38.38.38.38.38.38.5.5.5.5.5.5.5.5.5.5.62.62.62.62.62.62.62.62.62.62.06.06.06.06.06.06.06.06.06.06.06.06.06.06.06.06.06.06.06.06.12.12.12.12.12.12.12.12.12.12.03.03.03.03.03.03.03.03.03.03.03.03.03.0

29、3.03.03.03.03.03.03.06.06.06.06.06.06.06.06.06.06.44.44.44.44.44.44.44.44.44.44.56.56.56.56.56.56.56.56.56.56.69.69.69.69.69.69.69.69.69.6910111213141516171819202122232425262728293031323334353637383914.1215.6217.1217.8819.8821.1222.1223.8825.3826.6227.8828.8829.8831.1232.6233.8835.3836.8838.1239.124

30、0.1241.6243.1244.8845.8847.6248.6249.8850.8852.3818.3820.3821.8823.1225.1226.8827.8830.1231.6232.8834.6236.1237.1238.8840.3842.1243.6245.1246.8847.8849.3850.8852.3854.1255.6257.3858.8860.1261.6263.12.03.03.03.03.03.03.03.03.03.03.03.03.03.03.03.03.03.03.03.03.03.03.03.03.03.03.03.03.03.03111.251.251

31、.51.51.51.751.751.7522222.52.52.5333333.53.53.53.53.53.53.53.5.12.12.12.12.12.19.19.19.19.25.25.25.25.25.25.25.25.25.25.38.38.38.38.38.38.38.38.38.38.38 續(xù)表1（英寸制） 單位：英寸續(xù)表1（公制） 單位：mm軸徑A法蘭外徑B法蘭厚度止口直徑（凸止口）止口直徑（凹止口）凸止口到法蘭面的高度F凸、凹止口倒角 凹止口到法蘭面的深度法蘭面的有效尺寸內(nèi)圓角半徑外圓角半徑軸承受彎曲C軸不承受彎曲DE公差+.0000和-W公差+.0000和-直徑深度見注（1

32、）VJGTHIUKL279.4304.8330.2355.6381406.4431.8457.8482.6508533.4558.8584.2609.6635660.4685.8711.2736.6762787.4812.8838.2863.6889914.4939.8965.2990.61016501.65558.8596.9635685.8736.6762825.5863.6895.35946.15990.610161066.81104.91155.71193.81231.91282.71314.451358.913971435.11479.5515241568.451612.91644.

33、651689.11727.269.8576.282.5588.995.25101.6107.95114.3120.65127133.35139.7146.05152.4158.75165.1171.45177.8184.15190.5196.85203.2209.55215.9222.25228.6234.95241.3247.6525457.1563.569.8576.282.5582.5588.995.25101.6101.6107.95114.3120.65120.65127133.35139.7146.05146.05152.4158.75165.1171.45177.8177.818

34、4.15190.5196.85196.85203.2165.1184.15196.85215.9228.6241.3260.35273.05292.1304.8317.5336.55349.25368.3381393.7412.75425.45444.5457.2469.9488.95501.65520.7533.7546.1565.15584.2596.9609.60.01270.01270.01270.01270.01270.01270.01270.01270.01270.01270.02540.02540.02540.02540.02540.02540.02540.02540.02540

35、.02540.02540.02540.02540.02540.02540.02540.02540.02540.02540.0254165.1184.15196.85215.9228.6241.3260.35273.05292.1304.8317.5336.55349.25368.3381393.7412.75425.45444.5457.2469.9488.95501.65520.7533.7546.1565.15584.2596.9609.60.02540.02540.02540.02540.02540.02540.02540.02540.02540.02540.02540.02540.02

36、540.02540.02540.02540.02540.02540.02540.02540.02540.02540.02540.02540.02540.02540.02540.02540.02540.02549.6529.6529.6529.6529.6529.6529.6529.6529.6529.65212.712.712.712.712.712.712.712.712.712.715.74815.74815.74815.74815.74815.74815.74815.74815.74815.7481.5241.5241.5241.5241.5241.5241.5241.5241.5241

37、.5241.52441.5241.5241.5241.5241.5241.5241.5241.5241.5243.0483.0483.0483.0483.0483.0483.0483.0483.0483.0480.7620.7620.7620.7620.7620.7620.7620.7620.7620.7620.7620.7620.7620.7620.7620.7620.7620.7620.7620.7621.5241.5241.5241.5241.5241.5241.5241.5241.5241.52411.17611.17611.17611.17611.17611.17611.17611.

38、17611.17611.17614.22414.22414.22414.22414.22414.22414.22414.22414.22414.22417.52617.52617.52617.52617.52617.52617.52617.52617.52617.526254279.4304.8330.2355.6381406.4431.8457.2482.6508533.4558.8584.2609.6635660.4685.8711.2736.6762787.4812.8838.2863.6889914.4939.8965.2990.6358.648396.748434.848454.15

39、2504.952536.448561.848606.552644.652676.148708.152733.552758.952790.448828.548860.552898.652936.752968.248993.6481019.0481057.1481095.2481139.9521165.3521209.5481234.9481266.9521292.3521330.452466.852517.652555.752587.248638.048682.752708.152765.048803.148835.152879.348917.448942.848987.5521025.6521069.8481107.9481146.0481190.7521216.1521254.2521292.3521330.4521374.6481412.7481457.4521495.5521527.0481565.1481603.2480.7620.7620.7620.7620.7620.7620.7620.7620.7620.7620.7620.7620.7620.7620.7620.7620.7620.7620.7620.7620.7620.7620.7620.7620.7620.7620.7620.7620.7620.76225.425.431.7531.7538.138.138.1