ISO 21940-32:2012

Mechanical vibration — Rotor balancing — Part 32: Shaft and fitment key convention

ISO 21940-32:2012 specifies one convention for balancing the individual components (shaft and fitments) of a keyed rotor assembly. This provides compatibility of all balanced components so that when they have been assembled the overall balance tolerance and/or vibration limit for the rotor assembly is met. ISO 21940-32:2012 specifies that half-keys be used when balancing the individual components of a keyed rotor assembly. It also specifies a marking of the components balanced in accordance with the key convention used. ISO 21940-32:2012 applies to rotors balanced in a balancing machine, in their own bearings or in situ. The key convention can also be applied when measuring the residual unbalance and/or vibration of rotors with keyways, but to which fitments have not yet been assembled. In addition to applying to keys of constant rectangular or square cross-section mounted parallel to the shaft centreline, ISO 21940-32:2012 also applies to keys mounted on tapered shaft surfaces, to woodruff, gibhead, dowel and other special keys. The principle of the half-key convention is applied as is appropriate to the particular shape and location of the special key.

Vibrations mécaniques — Équilibrage des rotors — Partie 32: Convention relative aux clavettes d'arbres et aux éléments rapportés

L'ISO 21940-32:2012 spécifie une convention unique en ce qui concerne l'équilibrage de composants individuels (arbre et éléments rapportés) d'un assemblage claveté. Elle a pour but d'instituer une compatibilité entre tous les éléments équilibrés de sorte que, une fois assemblés, ils répondent aux tolérances générales d'équilibrage et/ou aux limites de vibrations pour cet assemblage claveté. L'ISO 21940-32:2012 spécifie l'utilisation de demi-clavettes lors de l'équilibrage de composants individuels d'assemblages clavetés. Elle spécifie également le marquage des composants équilibrés conformément à la convention relative aux clavettes utilisée. L'ISO 21940-32:2012 s'applique aux rotors équilibrés dans une machine à équilibrer et installés dans leur logement ou sur place. La convention relative aux clavettes peut aussi être appliquée quand on mesure le balourd résiduel ou le régime des vibrations de rotors avec des rainures de clavettes mais sur lesquels des éléments rapportés n'ont pas encore été assemblés. En plus d'être applicable aux clavettes avec une coupe (transversale) constante rectangulaire ou carrée, installées parallèlement à l'axe de l'arbre, l'ISO 21940-32:2012 s'applique également à des clavettes montées sur des surfaces coniques d'arbres, à des clavettes demi-lune, à des clavettes à mentonnet et à d'autres clavettes spéciales. Le principe de la convention relative aux demi-clavettes est appliqué de la façon qui convient à la forme et à l'emplacement particulier de la clavette spéciale.

General Information

• Status: Published
• Publication Date: 15-Mar-2012
• ICS: 21.120.40 - Balancing and balancing machines
• Technical Committee: ISO/TC 108/SC 2 - Measurement and evaluation of mechanical vibration and shock as applied to machines, vehicles and structures
• Drafting Committee: ISO/TC 108/SC 2/WG 31 - Balancing
• Current Stage: 9093 - International Standard confirmed
• Completion Date: 04-Jan-2023

Relations

• Revises: ISO 8821:1989 - Mechanical vibration — Balancing — Shaft and fitment key convention
• Effective Date: 08-May-2010

Standards Content (Sample)

INTERNATIONAL ISO
STANDARD 21940-32
First edition
2012-03-15

Mechanical vibration — Rotor
balancing —
Part 32:
Shaft and fitment key convention
Vibrations mécaniques — Équilibrage des rotors —
Partie 32: Convention relative aux clavettes d'arbres et aux éléments
rapportés




Reference number
ISO 21940-32:2012(E)
©
ISO 2012

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ISO 21940-32:2012(E)

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ISO's member body in the country of the requester.
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Published in Switzerland

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ISO 21940-32:2012(E)
Contents
 Page
Foreword . iv
Introduction . vi
1  Scope . 1
2  Normative references . 1
3  Terms and definitions . 1
4  Half-key convention . 1
5  Marking . 3
6  Implementation of the half-key convention . 4
Annex A (normative) Specifications for the half-key convention . 5
Annex B (informative) Practical considerations for making half-keys and usage of keys . 7
Annex C (informative) Comparison between shaft and fitment key conventions . 13
Bibliography . 16

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ISO 21940-32:2012(E)
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.
International Standards are drafted in accordance with the rules given in the ISO/IEC Directives, Part 2.
The main task of technical committees is to prepare International Standards. Draft International Standards
adopted by the technical committees are circulated to the member bodies for voting. Publication as an
International Standard requires approval by at least 75 % of the member bodies casting a vote.
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.
ISO 21940-32 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 21940-32 cancels and replaces ISO 8821:1989, of which it constitutes an editorial
revision. The main change is deletion of statements relating to the implementation date, transition period and
key convention usage in the past.
ISO 21940 consists of the following parts, under the general title Mechanical vibration — Rotor balancing:

1)
 Part 1: Introduction

2)
 Part 2: Vocabulary

3)
 Part 11: Procedures and tolerances for rotors with rigid behaviour

4)
 Part 12: Procedures and tolerances for rotors with flexible behaviour

5)
 Part 13: Criteria and safeguards for the in-situ balancing of medium and large rotors

6)
 Part 14: Procedures for assessing balance errors

1) Revision of ISO 19499:2007, Mechanical vibration — Balancing — Guidance on the use and application of balancing
standards
2) Revision of ISO 1925:2001, Mechanical vibration — Balancing — Vocabulary
3) Revision of ISO 1940-1:2003, Mechanical vibration — Balance quality requirements for rotors in a constant (rigid)
state — Part 1: Specification and verification of balance tolerances
4) Revision of ISO 11342:1998, Mechanical vibration — Methods and criteria for the mechanical balancing of flexible
rotors
5) Revision of ISO 20806:2009, Mechanical vibration — Criteria and safeguards for the in-situ balancing of medium and
large rotors
6) Revision of ISO 1940-2:1997, Mechanical vibration — Balance quality requirements of rigid rotors — Part 2: Balance
errors
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ISO 21940-32:2012(E)

7)
 Part 21: Description and evaluation of balancing machines

8)
 Part 23: Enclosures and other protective measures for balancing machines

9)
 Part 31: Susceptibility and sensitivity of machines to unbalance

10)
 Part 32: Shaft and fitment key convention


7) Revision of ISO 2953:1999, Mechanical vibration — Balancing machines — Description and evaluation
8) Revision of ISO 7475:2002, Mechanical vibration — Balancing machines — Enclosures and other protective
measures for the measuring station
9) Revision of ISO 10814:1996, Mechanical vibration — Susceptibility and sensitivity of machines to unbalance
10) Revision of ISO 8821:1989, Mechanical vibration — Balancing — Shaft and fitment key convention
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ISO 21940-32:2012(E)
Introduction
It is often impossible or economically unreasonable to balance rotors with fitments after they have been
assembled; the rotor components which also may originate from different suppliers are therefore balanced
separately. An appropriate balance tolerance is applied to each component so that, when shaft and fitment(s)
are coupled together, the rotor assembly meets the required balance tolerance and/or vibration limit. For
coupling the fitment(s) to the shaft, different methods are applied, a very common one uses keys. If, however,
a different key convention has been used when balancing the shaft than that one used for balancing the
fitment(s), it is quite likely that the rotor assembly has a balance error influencing its residual unbalance.
There are three methods, or key conventions, for balancing shafts and fitments coupled together with keys:
 full-key convention;
 half-key convention;
 no-key convention.
This part of ISO 21940 unifies the key conventions used throughout the world and gives instructions on a
marking of components balanced in accordance with the key convention applied. When consistently used, it
results in compatibility of shafts and fitments so that they can be balanced by different suppliers and, after
being assembled, the balance tolerance and/or vibration limit for the rotor assembly is met.
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INTERNATIONAL STANDARD ISO 21940-32:2012(E)

Mechanical vibration — Rotor balancing —
Part 32:
Shaft and fitment key convention
1 Scope
This part of ISO 21940 specifies one convention for balancing the individual components (shaft and fitments)
of a keyed rotor assembly. This provides compatibility of all balanced components so that when they have
been assembled the overall balance tolerance and/or vibration limit for the rotor assembly is met.
This part of ISO 21940 specifies that half-keys be used when balancing the individual components of a keyed
rotor assembly. It also specifies a marking of the components balanced in accordance with the key convention
used.
This part of ISO 21940 applies to rotors balanced in a balancing machine, in their own bearings or in situ. The
key convention can also be applied when measuring the residual unbalance and/or vibration of rotors with
keyways, but to which fitments have not yet been assembled.
In addition to applying to keys of constant rectangular or square cross-section mounted parallel to the shaft
centreline, this part of ISO 21940 also applies to keys mounted on tapered shaft surfaces, to woodruff,
gibhead, dowel and other special keys. The principle of the half-key convention is applied as is appropriate to
the particular shape and location of the special key.
2 Normative references
The following referenced documents are indispensable for the application 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.
1)
ISO 1925, Mechanical vibration — Balancing — Vocabulary
3 Terms and definitions
For the purposes of this document, the terms and definitions given in ISO 1925 apply.
4 Half-key convention
This part of ISO 21940 specifies that the half-key convention be followed. According to this convention a half-
key shall be used in the keyway of the shaft having one keyway while balancing the shaft without the fitment.
A complementary half-key shall be used while balancing the corresponding fitment on a balancing mandrel,
provided the mandrel has no keyways. If the mandrel has keyways, the methods described in A.1.3 shall be
followed. If at one cross-section, shaft and fitment each have two keyways the methods described in A.1.4
shall be followed. The axial location of the centre of gravity of the half-key should be the same as that of the
full key in the final assembly.
NOTE Table 1 shows examples of various types of shaft keyways and full keys of constant rectangular or square
cross-section.

1) To become ISO 21940-2 when revised.
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ISO 21940-32:2012(E)
Table 1 — Examples of types of shaft keyways and keys
a
Type Configuration of keyway Name of keyway Name of key
Configuration of key

Square/square end

A Round/round end

Round/round end


Round/square end


Square/square end
B Round/square end




Round/round end


C Square/square end
Sled runner


Rectangular
a Full-key cross-section
Square


l Length of the keyway
d Depth of the keyway
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ISO 21940-32:2012(E)
Practical considerations for making and usage of half-keys are given in Annex B. A contoured half-key set is
shown in Figure 1.

Key
1 half-key for the fitment
2 half-key for the shaft
Figure 1 — Contoured half-key set

The use of the half-key convention provides a uniform method for balancing shafts and fitments joined
together by keys. It eliminates balance errors and therefore unnecessary residual unbalance and/or vibration
which can be caused by the use of different key conventions, and avoids the creation of an internal bending
moment in the assembly (as would be caused by the use of full keys during balancing of the shaft). For more
information on the differences between the key conventions, see Annex C.
5 Marking
5.1 The end face of the shaft adjacent to the keyway shall be permanently marked with the letter H to
indicate that balancing was performed using the half-key convention. Permanent marking using metal stamps
or vibratory engravers is recommended, but a permanent or indelible ink may also be used.
If the shaft end face is too small for marking, the bottom of the keyway may be used.
5.2 The face of the fitment adjacent to the keyway shall be permanently marked with the letter H to indicate
that balancing was performed using the half-key convention. The letter should be readily visible when the
fitment is joined to the shaft. Permanent marking using metal stamps or vibratory engravers is recommended,
but a permanent or indelible ink may also be used.
5.3 The marking of the shaft and the fitment with the letter H may only be omitted if confusion as to which
key convention was used is unlikely.
5.4 When balancing a replacement shaft or fitment, the known mating part of which has not been balanced
using the half-key convention, it is permissible to balance the replacement component with the key convention
of the existing mating part. In this special case, both components shall be permanently marked with an
identification letter corresponding to the key convention used, as follows:
a) components balanced using the full-key convention (see C.1.2) shall be marked with the letter F adjacent
to the keyway;
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ISO 21940-32:2012(E)
b) components balanced using the no-key convention (see C.1.4) shall be marked with the letter N adjacent
to the keyway.
NOTE 1 For the fitment, the balancing procedures in accordance with the full-key convention and the no-key
convention are identical. Marking is done as ordered.
NOTE 2 If fitments are balanced for being put on stock, these fitments may be marked either with F or with N. But since
the full-key convention is in use more often, these fitments generally are marked with F.
6 Implementation of the half-key convention
All manufacturers of original parts and processed components shall comply with the half-key convention of
balancing and mark each newly manufactured shaft and fitment with the letter H.
[1]
NOTE Some International Standards prescribe that the half-key convention be followed, e.g. IEC 60034-14 .
Change-over of equipment in service to the half-key convention with proper marking of the shaft and fitment(s)
during a repair balancing operation is encouraged. In any case, a marking shall be added (see Clause 5).

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ISO 21940-32:2012(E)
Annex A
(normative)

Specifications for the half-key convention
A.1 Principal specifications for the half-key convention
A.1.1 The specifications given in A.1.2 to A.1.4 apply to one cross-section.
A.1.2 For a shaft with a single keyway, a half-key is required for the keyway.
A.1.3 For a fitment with a single keyway, one of the following requirements shall be met:
a) when the mandrel has no keyway: use one half-key;
b) when the mandrel has two identical keyways 180° opposite each other: use one full key and one half-key
of equal length;
c) when the mandrel has a single keyway:
 first use one half-key for balancing the mandrel, and
 then use one full key for balancing the mandrel/fitment assembly.
NOTE 1 Mandrel constructions using requirement a) or b) are preferred because they are inherently balanced.
NOTE 2 The balancing mandrel should have the same diametral tolerances as the shaft it is intended to simulate. The
mandrel should also have correction planes on it to allow for unbalance correction, index balancing and biasing.
A.1.4 If a shaft or fitment is provided with two equal keyways 180° opposite each other and two keys are
used in the final assembly, it is permissible to balance without keys. This is in accordance with the
specifications for the half-key convention. If the two keyways are not equal or are positioned other than 180°
opposite each other, two half-keys are required for balancing the shaft and two more for balancing the fitment.
A.1.5 Special keys, such as woodruff, gibhead or tapered keys, require individual consideration.
A.1.6 If a full key is shipped with the shaft, its length is obvious and therefore permits determination of the
proper half-key length for balancing the fitment (see also B.4). If no key is shipped with the shaft, the length of
the half-key used originally for balancing the shaft is assumed to be the same as the length of the shaft
keyway (see also Table 1, dimension l).
A.1.7 Half-keys used for balancing should always be made of material having the same density as the final
key. Unless specifically stated otherwise, it is to be assumed that final keys are made of steel; therefore, half-
keys should also be made of steel.
A.1.8 The half-key should be held in place on the shaft by a means that introduces negligible unbalance, e.g.
fibreglass tape, but prevents the half-key from accidentally separating from the keyway.
A.2 Special cases
A.2.1 If the unbalance tolerances and/or vibration limits of certain assemblies are generous enough not to
be exceeded by the change in key convention, or if a manufacturer has a limited number of users who require
© ISO 2012 – A
...

NORME ISO
INTERNATIONALE 21940-32
Première édition
2012-03-15


Vibrations mécaniques — Équilibrage
des rotors —
Partie 32:
Convention relative aux clavettes
d'arbres et aux éléments rapportés
Mechanical vibration — Rotor balancing —
Part 32: Shaft and fitment key convention




Numéro de référence
ISO 21940-32:2012(F)
©
ISO 2012

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ISO 21940-32:2012(F)

DOCUMENT PROTÉGÉ PAR COPYRIGHT


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Droits de reproduction réservés. Sauf prescription différente, aucune partie de cette publication ne peut être reproduite ni utilisée sous
quelque forme que ce soit et par aucun procédé, électronique ou mécanique, y compris la photocopie et les microfilms, sans l'accord écrit
de l'ISO à l'adresse ci-après ou du comité membre de l'ISO dans le pays du demandeur.
ISO copyright office
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Fax + 41 22 749 09 47
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Web www.iso.org
Publié en Suisse

ii © ISO 2012 – Tous droits réservés

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ISO 21940-32:2012(F)
Contents
 Page
Avant-propos . iv
Introduction . vi
1  Domaine d'application . 1
2  Références normatives . 1
3  Termes et définitions . 1
4  Convention relative aux demi-clavettes . 3
5  Marquage . 3
6  Mise en application de la convention relative aux demi-clavettes . 4
Annexe A (normative) Spécifications pour la convention relative aux demi-clavettes . 5
Annexe B (informative) Considérations pratiques concernant la fabrication et l'utilisation de
demi-clavettes . 7
Annexe C (informative) Conventions relatives aux clavettes pour arbres et éléments rapportés . 13
Bibliographie . 16

© ISO 2012 – Tous droits réservés iii

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ISO 21940-32:2012(F)
Avant-propos
L'ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération mondiale d'organismes nationaux de
normalisation (comités membres de l'ISO). L'élaboration des Normes internationales est en général confiée
aux comités techniques de l'ISO. Chaque comité membre intéressé par une étude a le droit de faire partie du
comité technique créé à cet effet. Les organisations internationales, gouvernementales et non
gouvernementales, en liaison avec l'ISO participent également aux travaux. L'ISO collabore étroitement avec
la Commission électrotechnique internationale (CEI) en ce qui concerne la normalisation électrotechnique.
Les Normes internationales sont rédigées conformément aux règles données dans les Directives ISO/CEI,
Partie 2.
La tâche principale des comités techniques est d'élaborer les Normes internationales. Les projets de Normes
internationales adoptés par les comités techniques sont soumis aux comités membres pour vote. Leur
publication comme Normes internationales requiert l'approbation de 75 % au moins des comités membres
votants.
L'attention est appelée sur le fait que certains des éléments du présent document peuvent faire l'objet de
droits de propriété intellectuelle ou de droits analogues. L'ISO ne saurait être tenue pour responsable de ne
pas avoir identifié de tels droits de propriété et averti de leur existence.
L'ISO 21940-32 a été élaborée par le comité technique ISO/TC 108, Vibrations et choc mécaniques, et leur
surveillance, sous-comité SC 2, Mesure et évaluation des vibrations et chocs mécaniques intéressant les
machines, les véhicules et les structures.
Cette première édition de l'ISO 21940-32 annule et remplace l'ISO 8821:1989, dont elle constitue une révision
technique de nature rédactionnelle. Le changement principal est la suppression des énoncés concernant la
date de mise en vigueur, la période de transition et la convention antérieure relative à l'utilisation des clavettes.
L'ISO 21940 comprend les parties suivantes, présentées sous le titre général Vibrations mécaniques —
Équilibrage des rotors:
1)
 Partie 1: Introduction
2)
 Partie 2: Vocabulaire
3)
 Partie 11: Modes opératoires et tolérances pour rotors à comportement rigide
4)
 Partie 12: Modes opératoires et tolérances pour les rotors à comportement flexible
5)
 Partie 13: Critères et sauvegardes relatifs à l'équilibrage in situ des rotors moyens et grands

1) Révision de l’ISO 19499:2007, Vibrations mécaniques — Équilibrage — Lignes directrices pour l'utilisation et
l'application de normes d'équilibrage
2) Révision de l’ISO 1925:2001, Vibrations mécaniques — Équilibrage — Vocabulaire
3) Révision de l’ISO 1940-1:2003, Vibrations mécaniques — Exigences en matière de qualité dans l'équilibrage pour les
rotors en état (rigide) constant — Partie 1: Spécifications et vérification des tolérances d'équilibrage
4) Révision de l’ISO 11342:1998, Vibrations mécaniques — Méthodes et critères pour l'équilibrage mécanique des rotors
flexibles
5) Révision de l’ISO 20806:2009, Vibrations mécaniques — Critères et sauvegardes relatifs à l'équilibrage in situ des
rotors moyens et grands
iv © ISO 2012 – Tous droits réservés

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ISO 21940-32:2012(F)
6)
 Partie 14: Modes opératoires d'évaluation des erreurs d'équilibrage
7)
 Partie 21: Description et évaluation des machines à équilibrer
8)
 Partie 23: Enceintes et autres mesures de protection pour machines à équilibrer
9)
 Partie 31: Susceptibilité et sensibilité des machines aux balourds
10)
 Partie 32: Convention relative aux clavettes d'arbres et aux éléments rapportés

6) Révision de l’ISO 1940-2:1997, Vibrations mécaniques — Exigences en matière de qualité dans l'équilibrage des
rotors rigides — Partie 2: Défauts d'équilibrage
7) Révision de l’ISO 2953:1999, Vibrations mécaniques — Machines à équilibrer — Description et évaluation
8) Révision de l’ISO 7475:2002, Vibrations mécaniques — Machines à équilibrer — Enceintes et autres mesures de
protection pour le poste de mesurage
9) Révision de l’ISO 10814:1996, Vibrations mécaniques — Susceptibilité et sensibilité des machines aux balourds
10) Révision de l’ISO 8821:1989, Vibrations mécaniques — Équilibrage — Convention relative aux clavettes d'arbres et
aux éléments rapportés
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ISO 21940-32:2012(F)
Introduction
Il est souvent impossible ou non rationnel du point de vue économique d'équilibrer les rotors et les éléments
rapportés une fois qu'ils ont été assemblés; c'est pourquoi on procède séparément à l'équilibrage des
composants du rotor, qui peuvent par ailleurs provenir de fournisseurs différents. Une tolérance appropriée
d'équilibrage est appliquée à chacun des deux composants essayés de manière que, lorsque le rotor et son
élément rapporté sont accouplés avec la clavette adéquate, l'assemblage réponde à la tolérance d'équilibrage
requise et au niveau de sévérité des vibrations. Toutefois, si l'on adopte des conventions différentes en ce qui
concerne les clavettes quand on équilibre l'arbre puis l'élément rapporté, il est fort probable que l'ensemble
présente des erreurs d'équilibrage qui dépassent le balourd résiduel admissible.
Il existe trois méthodes ou «conventions de clavettes» pour l'équilibrage des arbres et leurs éléments
rapportés accouplés par des clavettes:
 convention relative aux clavettes entières;
 convention relative aux demi-clavettes;
 convention sans clavette.
La présente partie de l'ISO 21940 unifie les conventions relatives aux clavettes utilisées à travers le monde et
donne des instructions pour le marquage des composants équilibrés conformément à la convention relative
aux clavettes utilisée. Sa mise en pratique uniforme permettra d'assurer la compatibilité entre les arbres et
leurs éléments rapportés de sorte qu'ils puissent être équilibrés par différents fournisseurs et, après
assemblage, répondent aux niveaux de tolérances admis pour l'équilibrage et/ou aux limites pour les
vibrations de ces ensembles.

vi © ISO 2012 – Tous droits réservés

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NORME INTERNATIONALE ISO 21940-32:2012(F)

Vibrations mécaniques — Équilibrage des rotors —
Partie 32:
Convention relative aux clavettes d'arbres et aux éléments
rapportés
1 Domaine d'application
La présente partie de l'ISO 21940 spécifie une convention unique en ce qui concerne l'équilibrage de
composants individuels (arbre et éléments rapportés) d'un assemblage claveté. Elle a pour but d'instituer une
compatibilité entre tous les éléments équilibrés de sorte que, une fois assemblés, ils répondent aux tolérances
générales d'équilibrage et/ou aux limites de vibrations pour cet assemblage claveté.
La présente partie de l'ISO 21940 spécifie l'utilisation de demi-clavettes lors de l'équilibrage de composants
individuels d'assemblages clavetés. Elle spécifie également le marquage des composants équilibrés
conformément à la convention relative aux clavettes utilisée.
La présente partie de l'ISO 21940 s'applique aux rotors équilibrés dans une machine à équilibrer et installés
dans leur logement ou sur place. La convention relative aux clavettes peut aussi être appliquée quand on
mesure le balourd résiduel ou le régime des vibrations de rotors avec des rainures de clavettes mais sur
lesquels des éléments rapportés n'ont pas encore été assemblés.
En plus d'être applicable aux clavettes avec une coupe (transversale) constante rectangulaire ou carrée,
installées parallèlement à l'axe de l'arbre, la présente partie de l'ISO 21940 s'applique également à des
clavettes montées sur des surfaces coniques d'arbres, à des clavettes demi-lune, à des clavettes à
mentonnet et à d'autres clavettes spéciales. Le principe de la convention relative aux demi-clavettes est
appliqué de la façon qui convient à la forme et à l'emplacement particulier de la clavette spéciale.
2 Références normatives
Les documents de référence suivants sont indispensables pour l'application du présent document. Pour les
références datées, seule l'édition citée s'applique. Pour les références non datées, la dernière édition du
document de référence s'applique (y compris les éventuels amendements).
1)
ISO 1925, Vibrations mécaniques — Équilibrage — Vocabulaire
3 Termes et définitions
Pour les besoins du présent document, les termes et définitions donnés dans l'ISO 1925 s'appliquent.
NOTE Le Tableau 1 montre différents types de rainures de clavette d'arbres et de clavettes entières de section
constante rectangulaire ou carrée.

1) Deviendra l’ISO 21940-2 lors de la prochaine révision.
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Tableau 1 — Exemples de types de rainures de clavette et de clavettes
a
Type Configuration de la rainure de Nom de la rainure Nom de la
Configuration de la clavette
clavette clavette

Carrée/extrémité
carrée

Ronde/extrémité
A
ronde

Ronde/extrémité
ronde



Ronde/extrémité
carrée


Carrée/extrémité
Ronde/extrémité
B carrée
carrée




Ronde/extrémité

ronde


Carrée/extrémité
C Patin de traîneau
carrée


a
Section de la clavette entière


l longueur de la rainure
d profondeur de la rainure

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4 Convention relative aux demi-clavettes
La présente partie de l'ISO 21940 spécifie que la convention relative aux demi-clavettes soit suivie.
Conformément à cette convention, une demi-clavette doit être logée dans la rainure de clavette de l'arbre
ayant une rainure lors de l'équilibrage d'un arbre sans élément rapporté. Une demi-clavette complémentaire
doit être utilisée lors de l'équilibrage de l'élément rapporté sur un mandrin à équilibrer, à condition que ce
dernier n'ait pas de rainure de clavette. Si le mandrin a des rainures de clavette, les méthodes spécifiées en
A.1.3 doivent être suivies. Il convient que la position axiale du centre de gravité de la demi-clavette soit la
même que celle de la clavette entière dans l'assemblage définitif.
Des considérations pratiques concernant la fabrication et l'utilisation de demi-clavettes sont données dans
l'Annexe B. Un jeu de demi-clavettes profilées est montré à la Figure 1.
L'adoption de la convention relative aux demi-clavettes fournit une méthode uniforme pour équilibrer les
arbres et les éléments rapportés une fois ceux-ci assemblés par une clavette. Elle élimine les erreurs
d'équilibrage et, par conséquent, tout balourd résiduel et/ou vibration inutiles qui peuvent être occasionnés
par l'utilisation de conventions relatives aux clavettes différentes, et évite l'apparition d'un moment fléchissant
interne dans l'assemblage (comme celui pouvant résulter de l'emploi de clavettes entières lors de l'équilibrage
de l'arbre). Pour plus d'informations concernant les différences entre les conventions relatives aux clavettes,
voir l'Annexe C.

Légende
1 demi-clavette pour élément rapporté
2 demi-clavette pour arbre
Figure 1 — Jeu de demi-clavettes profilées
5 Marquage
5.1 La face de l'arbre adjacente à la rainure de clavette doit être marquée de façon indélébile avec la
lettre H indiquant que l'équilibrage a été effectué selon la convention relative aux demi-clavettes. Un
marquage permanent par poinçon métallique ou à l'aide d'une gravure par vibrations est recommandé, mais
on peut aussi utiliser une encre indélébile.
Si la face de l'arbre est trop petite pour être marquée, on peut utiliser le fond de la rainure de clavette.
5.2 La face de l'élément rapporté adjacente à la rainure de clavette doit être marquée de façon indélébile
avec la lettre H indiquant que l'équilibrage a été effectué selon la convention relative aux demi-clavettes. Il
convient que cette lettre soit clairement visible quand l'élément rapporté est monté sur l'arbre. Un marquage
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au poinçon métallique ou à l'aide d'une gravure par vibration est recommandé, mais on peut aussi utiliser une
encre indélébile.
5.3 Le marquage de l'arbre et de l'élément rapporté avec la lettre H ne peut être omis que si le risque de
confusion est faible quant à la convention relative aux clavettes utilisée.
5.4 Lorsqu'on équilibre un arbre ou un élément rapporté remplaçant une pièce d'origine et que la pièce
qui lui est associée n'a pas été équilibrée selon la convention relative aux demi-clavettes, il est autorisé
d'équilibrer la pièce de remplacement en appliquant la convention relative aux clavettes correspondant à la
pièce associée existante. Dans ce cas, les deux composants doivent être marqués de façon indélébile d'une
lettre identifiant la convention adoptée, à savoir:
a) les composants équilibrés selon la convention relative aux clavettes entières (voir C.1.2) doivent être
marqués de la lettre F à côté de la rainure de clavette;
b) les composants équilibrés selon la convention sans clavette (voir C.1.4) doivent être marqués de la
lettre N à coté de la rainure de clavette.
NOTE 1 Pour l'élément rapporté, le mode opératoire pour la convention relative aux clavettes entières et le mode
opératoire pour la convention sans clavette sont identiques. Le marquage est effectué comme requis.
NOTE 2 Si les éléments rapportés sont équilibrés pour être mis en stock, ils peuvent être marqués soit de la lettre F,
soit de la lettre N. Mais, étant donné que la convention relative aux clavettes entières est la plus utilisée, ces éléments
rapportés sont généralement marqués de la lettre F.
6 Mise en application de la convention relative aux demi-clavettes
Tous les fabricants de pièces d'origine et de composants transformés doivent se conformer aux exigences
d'équilibrage de la convention relative aux demi-clavettes, et chaque arbre et élément rapporté nouvellement
fabriqué doit être marqué de la lettre H.
NOTE Certaines Normes internationales spécifient que la convention relative aux demi-clavettes doit être suivie, par
[1]
exemple la CEI 60034-14 .
Lors de la première réparation nécessitant un équilibrage, il est fortement encouragé, en ce qui concerne le
matériel en service, de passer à la convention relative aux demi-clavettes, avec un marquage convenable de
l'arbre et de l'élément rapporté. Dans tous les cas, un marquage doit être ajouté (voir Article 5).

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Annexe A
(normative)

Spécifications pour la convention relative aux demi-clavettes
A.1 Principales spécifications pour la convention relative aux demi-clavettes
A.1.1 Les spécifications données de A.1.2 à A.1.4 s'appliquent à une section.
A.1.2 Pour un arbre à une seule rainure de clavette, une demi-clavette doit être utilisée pour la rainure.
A.1.3 Pour un élément rapporté à une seule rainure de clavette, l'une des exigences suivantes doit être
respectée:
a) quand le mandrin n'a pas de rainure de clavette: utiliser une demi-clavette;
b) quand le mandrin possède deux rainures de clavette identiques décalées de 180°: utiliser une clavette
entière et une demi-clavette;
c) quand le mandrin a une seule rainure de clavette:
 utiliser d'abord une demi-clavette pour équilibrer le mandrin,
 puis utiliser une clavette entière pour équilibrer l'ensemble mandrin/élément rapporté.
NOTE 1 Les mandrins réalisés conformément au point a) ou b) ci-dessus sont préférables parce qu'ils bénéficient d'un
équilibrage inhérent.
NOTE 2 Le mandrin d'équilibrage devrait avoir les mêmes tolérances de diamètre que l'arbre qu'il est supposé simuler.
Il devrait également posséder des plans d'équilibrage permettant de fixer des balourds correcteurs, des repères de
référence et de composer des décentrements.
A.1.4 Si un arbre ou un élément rapporté possède deux rainures de clavette identiques et opposées l'une à
l'autre de 180° et que deux clavettes sont utilisées dans l'assemblage définitif, il est autorisé de procéder à
l'équilibrage sans clavette. Cela est conforme aux spécifications pour la convention relative aux demi-
clavettes. Si les deux rainures ne sont pas identiques ou ne sont pas opposées de 180°, deux demi-clavettes
sont requises pour l'équilibrage de l'arbre et deux autres pour l'équilibrage de l'élément rapporté.
A.1.5 Les clavettes spéciales telles que les clavettes demi-lune, les clavettes à mentonnet ou les clavettes
coniques exigent une étude individuelle.
A.1.6 Si une clavette entière est expédiée en même temps que l'arbre, il va de soi que l'on connaît sa
longueur, ce qui permet de déterminer la longueur appropriée de la demi-clavette pour l'équilibrage de
l'élément rapporté (voir également B.4). Si aucune clavette n'accompagne l'arbre, la longueur de la demi-
clavette utilisée à l'origine pour l'équilibrage de l'arbre est supposée être la même que la longueur de la
rainure de clavette de l'arbre (voir également le Tableau 1, dimension l).
A.1.7 Les demi-clavettes utilisées pour l'équilibrage devraient toujours être réalisées dans un matériau
ayant la même masse spécifique que celui de la clavette définitive. Sauf indication spécifique contraire, il est
supposé que les clavettes définitives sont réalisées en acier; par conséquent, les demi-clavettes devraient
également être réalisées en acier.
A.1.8 Il convient que la demi-clavette soit maintenue en place sur l'arbre par des moyens n'introduisant
qu'un balourd négligeable, par exemple du ruban en fibre de verre, mais qui empêchent la demi-clavette de
se déloger accidentellement de sa rainure.
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A.2 Cas spéciaux
A.2.1 Si les tolérances de balourd et/ou les limites de vibration de certains assemblages sont assez larges
pour qu'elles ne soient pas dépassées quand on change de convention relative aux clavettes, ou si un
fabricant a un nombre limité d'utilisateurs n'ayant pas besoin de réparations ou de remplacements d'arbres
provenant d'autres sources, il peut être acceptable de conserver une convention autre que la convention
relative aux demi-clavettes. Cependant, tous les composants du rotor doivent être marqués en conséquence
(voir Article 5).
A.2.2 Dans certains assemblages, on n'utilise pas une demi-clavette, parce qu'ils sont équilibrés par le
fabricant sans qu'une rainure soit usinée dans l'alésage. L'utilisateur de l'assemblage augmente en général
l'alésage et usine la rainure suivant ses propres exigences sans procéder au rééquilibrage. Cette méthode se
conforme fondamentalement à la convention relative aux demi-clavettes, pourvu que la clavette définitive ait
approximativement la même longue
...