ISO 22749-1:2021
(Main)Railway applications — Suspension components — Part 1: Characteristics and test methods for elastomer-mechanical parts
Railway applications — Suspension components — Part 1: Characteristics and test methods for elastomer-mechanical parts
This document applies to elastomer-mechanical parts designed to be fitted on railway vehicles and similar vehicles running on dedicated tracks with permanent guide systems, whatever the type of rail and the running surface. Typical applications of the elastomer-mechanical parts include: — vehicle suspension systems; — equipment mounting systems; — joints (e.g. end-mountings of dampers, rubber-based bearings, elastomer-mechanical parts used on mechanical couplings); — limit stops. These parts can be: — made entirely of elastomer, operating on their own or in combination with other elastic parts; — made up of elastomer and other materials, adherent together or not. This document specifies characteristics that rubber and rubber to metal parts are to achieve, together with applicable inspection and test methods to be carried out for verification. This document does not apply to: — rubber diaphragms for pneumatic suspension springs; — elastic parts of buffing and drawgear springs; — diaphragms, bellows and seals; — hoses and tubings; — transmission belts.
Applications ferroviaires — Pièces de suspension — Partie 1: Caractéristiques et méthodes d'essai pour les pièces en caoutchouc et les pièces en caoutchouc-métal
Les prescriptions du présent document s'appliquent aux pièces mécaniques en élastomère devant équiper les véhicules ferroviaires et véhicules similaires circulant en site propre et à guidage permanent, sans distinction de la nature du roulement et du chemin de roulement. Les applications types des pièces mécaniques en élastomère sont: — les systèmes de suspension des véhicules; — les systèmes de montage des équipements; — les articulations (par exemple: fixations des amortisseurs, rotules à base d'élastomère, pièces mécaniques en élastomère utilisées pour les accouplements mécaniques); — les butées. Ces pièces peuvent être: — composées entièrement d'élastomère, travaillant seules ou en combinaison avec d'autres pièces élastiques; — composées d'élastomère et de métal, adhérisées entre elles ou non. Le présent document spécifie: — les caractéristiques auxquelles doivent satisfaire les pièces en élastomère et les pièces en élastomère-métal, ainsi que les inspections et essais à effectuer pour vérification. Le présent document ne s'applique pas aux: — membranes à base d'élastomère pour ressorts pneumatiques de suspension; — pièces élastiques des ressorts de tamponnement et d'attelage; — diaphragmes, soufflets et joints; — tuyaux et tubes; — courroies de transmission.
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INTERNATIONAL ISO
STANDARD 22749-1
First edition
2021-09
Railway applications — Suspension
components —
Part 1:
Characteristics and test methods for
elastomer-mechanical parts
Applications ferroviaires — Pièces de suspension —
Partie 1: Caractéristiques et méthodes d'essai pour les pièces en
caoutchouc et les pièces en caoutchouc-métal
Reference number
ISO 22749-1:2021(E)
©
ISO 2021
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ISO 22749-1:2021(E)
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Published in Switzerland
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ISO 22749-1:2021(E)
Contents Page
Foreword .v
Introduction .vi
1 Scope . 1
2 Normative references . 1
3 Terms and definitions . 2
4 Symbols and abbreviated terms . 2
5 Three-dimensional definition of characteristics . 5
6 Conditions of use . 7
6.1 Environmental conditions . 7
6.2 Operating temperatures . 7
6.3 Operating loading conditions . 7
6.4 Recycling. 8
7 Definition of the product . 8
7.1 General . 8
7.1.1 Definition of characteristics . 8
7.1.2 Mounting conditions . 8
7.1.3 Ambient conditions . 8
7.2 Resistance to environmental conditions . 9
7.2.1 General. 9
7.2.2 Low temperature . 9
7.2.3 High temperature .10
7.2.4 Ozone .10
7.2.5 Oil and petroleum products .10
7.2.6 Chemical products .10
7.2.7 Abrasion .11
7.2.8 Fire behaviour .11
7.2.9 Corrosion .11
7.2.10 Other conditions.11
7.3 Resistance to operating conditions .11
7.3.1 Fatigue resistance .11
7.3.2 Static creep . . .12
7.3.3 Dynamic creep .12
7.3.4 Static relaxation .12
7.3.5 Dynamic relaxation .12
7.3.6 Electrical resistance .12
7.3.7 Other conditions.12
7.4 Physical characteristics .12
7.4.1 Materials .12
7.4.2 Mass .12
7.5 Geometrical and dimensional characteristics .13
7.5.1 Space envelope .13
7.5.2 Dimensions .13
7.6 Functional characteristics .13
7.6.1 Dimensions under load .13
7.6.2 Force under deformation .13
7.6.3 Characteristic "force as a function of displacement" at constant velocity .13
7.6.4 Stiffnesses under sinusoidal motion .16
7.6.5 Damping .18
7.6.6 Bonding test .19
8 Inspection and test methods .19
8.1 General .19
© ISO 2021 – All rights reserved iii
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ISO 22749-1:2021(E)
8.1.1 General test conditions .19
8.1.2 Instrumentation .20
8.1.3 Definition and preparation of test pieces .20
8.2 Resistance to environmental conditions .20
8.2.1 General.20
8.2.2 Low temperature .20
8.2.3 High temperature .20
8.2.4 Ozone .21
8.2.5 Oil and petroleum products .21
8.2.6 Chemical products .21
8.2.7 Abrasion .21
8.2.8 Fire behaviour .21
8.2.9 Corrosion .21
8.2.10 Other conditions.21
8.3 Resistance to operating conditions .21
8.3.1 Fatigue resistance .21
8.3.2 Static creep . . .22
8.3.3 Dynamic creep .24
8.3.4 Static relaxation .24
8.3.5 Dynamic relaxation .25
8.3.6 Electrical resistance .25
8.3.7 Other conditions.25
8.4 Physical characteristics .25
8.4.1 Materials .25
8.4.2 Mass .25
8.5 Geometrical and dimensional characteristics .25
8.5.1 Space envelope .25
8.5.2 Dimensions .25
8.6 Functional characteristics .25
8.6.1 Dimensions under load .25
8.6.2 Force under deformation .27
8.6.3 Characteristics "force as a function of displacement" at constant velocity .28
8.6.4 Stiffnesses under sinusoidal motion .30
8.6.5 Damping .33
8.6.6 Bonding test .34
9 Marking .34
Annex A (normative) Design of the test devices and analysis of the parasitic deformations
during stiffness measurements .35
Annex B (informative) Two examples of fatigue test programmes .36
Annex C (informative) Recommended tolerances and acceptance criteria for characteristics
of components .40
Annex D (informative) Recommended measurement velocities .42
iv © ISO 2021 – All rights reserved
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ISO 22749-1:2021(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.
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 269, Railway applications, Subcommittee
SC 2, Rolling stock.
A list of all parts in the ISO 22749 series can be found on the ISO website.
Any feedback or questions on this document should be directed to the user’s national standards body. A
complete listing of these bodies can be found at www .iso .org/ members .html.
© ISO 2021 – All rights reserved v
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ISO 22749-1:2021(E)
Introduction
This document is based on EN 13913.
Designing an elastomer-mechanical part requires knowledge of the mechanical system of which it
forms part. Therefore, specific characteristics are needed for each case, which only the customer can
specify.
This document is the result of the studies and research to improve the performances and quality of
elastomer-mechanical parts in order to meet the requirements of railway rolling stock.
This document is designed for railway operators, manufacturers and equipment suppliers of the railway
industry as well as for the suppliers of elastomer-mechanical parts.
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INTERNATIONAL STANDARD ISO 22749-1:2021(E)
Railway applications — Suspension components —
Part 1:
Characteristics and test methods for elastomer-mechanical
parts
1 Scope
This document applies to elastomer-mechanical parts designed to be fitted on railway vehicles and
similar vehicles running on dedicated tracks with permanent guide systems, whatever the type of rail
and the running surface.
Typical applications of the elastomer-mechanical parts include:
— vehicle suspension systems;
— equipment mounting systems;
— joints (e.g. end-mountings of dampers, rubber-based bearings, elastomer-mechanical parts used on
mechanical couplings);
— limit stops.
These parts can be:
— made entirely of elastomer, operating on their own or in combination with other elastic parts;
— made up of elastomer and other materials, adherent together or not.
This document specifies characteristics that rubber and rubber to metal parts are to achieve, together
with applicable inspection and test methods to be carried out for verification.
This document does not apply to:
— rubber diaphragms for pneumatic suspension springs;
— elastic parts of buffing and drawgear springs;
— diaphragms, bellows and seals;
— hoses and tubings;
— transmission belts.
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 188, Rubber, vulcanized or thermoplastic — Accelerated ageing and heat resistance tests
ISO 1431-1, Rubber, vulcanized or thermoplastic — Resistance to ozone cracking — Part 1: Static and
dynamic strain testing
ISO 1817, Rubber, vulcanized or thermoplastic — Determination of the effects of liquids
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ISO 22749-1:2021(E)
ISO 2781, Rubber, vulcanized or thermoplastic — Determination of density
ISO 4649, Rubber, vulcanized or thermoplastic — Determination of abrasion resistance using a rotating
cylindrical drum device
ISO 9227, Corrosion tests in artificial atmospheres — Salt spray tests
ISO 23529, Rubber — General procedures for preparing and conditioning test pieces for physical test
methods
ISO 80000-3, Quantities and units — Part 3: Space and time
ISO 80000-4, Quantities and units — Part 4: Mechanics
3 Terms and definitions
For the purposes of this document, the following terms and definitions apply.
ISO and IEC maintain terminological databases for use in standardization at the following addresses:
— ISO Online browsing platform: available at https:// www .iso .org/ obp
— IEC Electropedia: available at http:// www .electropedia .org/
3.1
component
elastomer-mechanical part
3.2
static creep
displacement increase of a component subjected to a constant static force, occurring after a specified
period of time
3.3
dynamic creep
displacement increase of a component subjected to a dynamic force oscillating about a constant static
force, occurring after a specified period of time
3.4
static relaxation
force decrease of a component subjected to a constant displacement, occurring after a specified period
of time
3.5
dynamic relaxation
force decrease of a component submitted to a dynamic displacement oscillating about a constant static
displacement, occurring after a specified period of time
3.6
phase angle
difference in phase between the transmitted excitation and the response at a specific sinusoidal
amplitude and frequency
4 Symbols and abbreviated terms
The units presented in ISO 80000-3 and ISO 80000-4 shall be used for the symbols in Table 1.
Decimal multiples and submultiples of units defined below can be used.
2 © ISO 2021 – All rights reserved
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ISO 22749-1:2021(E)
Table 1 — Symbols and abbreviations
Symbol Unit Explanation
a m or rad amplitude of the movement; see Figure 1.
Key
X time (t)
Y displacement (linear, d, or angular, Θ)
1 d (or Θ )
max max
2 d (or Θ )
min min
3 d (or Θ )
P P
Figure 1 — Amplitude of the movement
C N or Nm amplitude of the force (or the moment); see Figure 2.
Key
X time (t)
Y force (F) or moment (M)
1 F (or M )
max max
2 F (or M )
min min
3 F (or M )
P P
Figure 2 — Amplitude of the force (or the moment)
d m linear displacement
d m displacement (d ; d ; etc.) corresponding to a force F with d
J 1 2 J 0 J M
d m lower data limit for the definition of the stiffness characteristics
0
d m upper data limit for the definition of the stiffness characteristics
M
d m minimum displacement on a sinusoidal motion (see Figure 1)
min
d m maximum displacement on a sinusoidal motion (see Figure 1)
max
d m mean displacement (see Figure 1)
P
F N static force
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ISO 22749-1:2021(E)
Table 1 (continued)
Symbol Unit Explanation
F N force (F ; F ; etc.) corresponding to a displacement d with F
J 1 2 J 0 J M
F N lower data limit for the definition of the stiffness characteristics
0
F N upper data limit for the definition of the stiffness characteristics
M
F N minimum force on a sinusoidal motion (see Figure 2)
min
F N maximum force on a sinusoidal motion (see Figure 2)
max
F N mean force (see Figure 2)
P
F N reference force taken into account for the creep test (static and dynamic)
C
F N reference force taken into account for the definition of the dimensions of the
L
component under load
F N static force
s
f Hz frequency
k N/m stiffness under sinusoidal motion
dyn
NOTE Characteristic of the component measured along an axis, under a sinu-
soidal motion.
k N/m characteristic ″force as a function of linear displacement″ at constant velocity
s
NOTE Characteristic of the component measured along an axis, at constant
velocity.
kΘ Nm/rad rotational stiffness under sinusoidal motion
dyn
NOTE Characteristic of the component measured around an axis, under a si-
nusoidal motion.
kΘ Nm/rad characteristic ″moment as a function of rotational displacement″ at constant
s
velocity
NOTE Characteristic of the component measured around an axis, at constant
velocity.
L m dimension of the component
L m dimension (L ; L ; etc.) under a static force F
J 1 2 J
L m dimension at F (or M )
0 0 0
L m reference dimension taken into account for the definition of the force given by
D
the component under deformation
L m dimension at F (or M )
M M M
L m reference dimension taken into account for the relaxation test (static and dynamic)
R
M Nm Moment applied around an axis of the component
M Nm moment (M ; M ; etc.) corresponding to an angle of displacement Θ with M
J 1 2 J 0 J M
M Nm lower limit value for the definition of the stiffness characteristics
0
M Nm upper limit value for the definition of the stiffness characteristics
M
M Nm minimum moment on a sinusoidal motion (see Figure 2)
min
M Nm maximum moment on a sinusoidal motion (see Figure 2)
max
M Nm mean moment (see Figure 2)
P
O — Cartesian reference point
xyz
R m/decade creep rate
C
NOTE It is permissible to use % / decade instead of m/decade.
T °C ambient temperature (temperature of the air surrounding the component) in
e
extreme and exceptional situations
T °C ambient temperature (temperature of the air surrounding the component) in
e,min
extreme and exceptional situations: lower temperature
4 © ISO 2021 – All rights reserved
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ISO 22749-1:2021(E)
Table 1 (continued)
Symbol Unit Explanation
T °C ambient temperature (temperature of the air surrounding the component) in
e,max
extreme and exceptional situations: higher temperature
Θ rad angle of displacement in a plane around an axis of the component
Θ rad angle of displacement (Θ ; Θ ; etc.) corresponding to a moment M with Θ <Θ <Θ
J 1 2 J 0 J M
Θ rad lower limit value for the definition of the stiffness characteristics
0
Θ rad upper limit value for the definition of the stiffness characteristics
M
Θ rad minimum angle of displacement on a sinusoidal motion (see Figure 1)
min
Θ rad maximum angle of displacement on a sinusoidal motion (see Figure 1)
max
Θ rad mean angular displacement (see Figure 1)
P
NOTE It is permissible to use angular units of degrees instead of radians.
δ rad phase angle
5 Three-dimensional definition of characteristics
In the absence of any refe
...
NORME ISO
INTERNATIONALE 22749-1
Première édition
2021-09
Applications ferroviaires — Pièces de
suspension —
Partie 1:
Caractéristiques et méthodes d'essai
pour les pièces en caoutchouc et les
pièces en caoutchouc-métal
Railway applications — Suspension components —
Part 1: Characteristics and test methods for elastomer-mechanical
parts
Numéro de référence
ISO 22749-1:2021(F)
©
ISO 2021
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ISO 22749-1:2021(F)
DOCUMENT PROTÉGÉ PAR COPYRIGHT
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Tous droits réservés. Sauf prescription différente ou nécessité dans le contexte de sa mise en œuvre, 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, ou la diffusion sur l’internet ou sur un intranet, sans autorisation écrite préalable. Une autorisation peut
être demandée à l’ISO à l’adresse ci-après ou au comité membre de l’ISO dans le pays du demandeur.
ISO copyright office
Case postale 401 • Ch. de Blandonnet 8
CH-1214 Vernier, Genève
Tél.: +41 22 749 01 11
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Web: www.iso.org
Publié en Suisse
ii © ISO 2021 – Tous droits réservés
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ISO 22749-1:2021(F)
Sommaire Page
Avant-propos .v
Introduction .vi
1 Domaine d'application . 1
2 Références normatives . 1
3 Termes et définitions . 2
4 Symboles et abréviations . 3
5 Définition tridimensionnelle des caractéristiques . 5
6 Conditions d'utilisation . 7
6.1 Conditions environnementales . 7
6.2 Températures de service . 7
6.3 Conditions d'exploitation en charge . 7
6.4 Recyclage . 8
7 Définition du produit . 8
7.1 Généralités . 8
7.1.1 Définition des caractéristiques . 8
7.1.2 Conditions de montage . . 8
7.1.3 Conditions ambiantes . 8
7.2 Résistance aux conditions environnementales . 9
7.2.1 Généralités . 9
7.2.2 Basse température . 9
7.2.3 Haute température .10
7.2.4 Ozone .10
7.2.5 Huiles et produits pétroliers.10
7.2.6 Produits chimiques .11
7.2.7 Abrasion .11
7.2.8 Tenue au feu .11
7.2.9 Corrosion .11
7.2.10 Autres conditions .11
7.3 Résistance aux conditions d'exploitation.12
7.3.1 Tenue à la fatigue .12
7.3.2 Fluage statique .12
7.3.3 Fluage dynamique.12
7.3.4 Relaxation statique .12
7.3.5 Relaxation dynamique .12
7.3.6 Résistance électrique .12
7.3.7 Autres conditions .12
7.4 Caractéristiques physiques .13
7.4.1 Matières .13
7.4.2 Masse .13
7.5 Caractéristiques géométriques et dimensionnelles .13
7.5.1 Espace enveloppe .13
7.5.2 Dimensions .13
7.6 Caractéristiques fonctionnelles .13
7.6.1 Dimensions sous charge .13
7.6.2 Force sous contrainte de déformation .13
7.6.3 Caractéristiques de la «force en fonction du déplacement» à vitesse constante .13
7.6.4 Rigidités en mouvement sinusoïdal .17
7.6.5 Amortissement .19
7.6.6 Essai d’adhérisation .20
8 Inspection et méthodes d'essai .20
8.1 Généralités .20
© ISO 2021 – Tous droits réservés iii
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ISO 22749-1:2021(F)
8.1.1 Conditions générales d'essai .20
8.1.2 Instrumentation .21
8.1.3 Définition et préparation des éprouvettes .21
8.2 Résistance aux conditions environnementales .21
8.2.1 Généralités .21
8.2.2 Basse température .21
8.2.3 Haute température .21
8.2.4 Ozone .22
8.2.5 Huiles et produits pétroliers.22
8.2.6 Produits chimiques .22
8.2.7 Abrasion .22
8.2.8 Tenue au feu .22
8.2.9 Corrosion .22
8.2.10 Autres conditions .22
8.3 Résistance aux conditions d'exploitation.23
8.3.1 Tenue à la fatigue .23
8.3.2 Fluage statique .23
8.3.3 Fluage dynamique.25
8.3.4 Relaxation statique .25
8.3.5 Relaxation dynamique .26
8.3.6 Résistance électrique .26
8.3.7 Autres conditions .26
8.4 Caractéristiques physiques .26
8.4.1 Matières .26
8.4.2 Masse .26
8.5 Caractéristiques géométriques et dimensionnelles .26
8.5.1 Espace enveloppe .26
8.5.2 Dimensions .26
8.6 Caractéristiques fonctionnelles .27
8.6.1 Dimensions sous charge .27
8.6.2 Force sous contrainte de déformation .28
8.6.3 Caractéristiques «force / déplacement» à vitesse constante .29
8.6.4 Rigidités en mouvement sinusoïdal .31
8.6.5 Amortissement .33
8.6.6 Essai d’adhérisation .34
9 Marquage .34
Annexe A (normative) Conception des dispositifs d'essai et analyse des déformations
parasites lors des mesures de rigidité .36
Annexe B (informative) Deux exemples de programme d'essai de fatigue .37
Annexe C (informative) Tolérances recommandées et critères d'acceptation concernant les
caractéristiques des organes .41
Annexe D (informative) Vitesses de mesure recommandées .43
iv © ISO 2021 – Tous droits réservés
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ISO 22749-1:2021(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 (IEC) en ce qui
concerne la normalisation électrotechnique.
Les procédures utilisées pour élaborer le présent document et celles destinées à sa mise à jour sont
décrites dans les Directives ISO/IEC, Partie 1. Il convient, en particulier, de prendre note des différents
critères d'approbation requis pour les différents types de documents ISO. Le présent document a été
rédigé conformément aux règles de rédaction données dans les Directives ISO/IEC, Partie 2 (voir www
.iso .org/ directives).
L'attention est attirée 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. Les détails concernant
les références aux droits de propriété intellectuelle ou autres droits analogues identifiés lors de
l'élaboration du document sont indiqués dans l'Introduction et/ou dans la liste des déclarations de
brevets reçues par l'ISO (voir www .iso .org/ brevets).
Les appellations commerciales éventuellement mentionnées dans le présent document sont données
pour information, par souci de commodité, à l’intention des utilisateurs et ne sauraient constituer un
engagement.
Pour une explication de la nature volontaire des normes, la signification des termes et expressions
spécifiques de l'ISO liés à l'évaluation de la conformité, ou pour toute information au sujet de l'adhésion
de l'ISO aux principes de l’Organisation mondiale du commerce (OMC) concernant les obstacles
techniques au commerce (OTC), voir www .iso .org/ avant -propos.
Le présent document a été élaboré par le comité technique ISO/TC 269, Applications ferroviaires, sous-
comité SC 2, Matériel roulant.
Une liste de toutes les parties de la série ISO 22749 se trouve sur le site web de l’ISO.
Il convient que l’utilisateur adresse tout retour d’information ou toute question concernant le présent
document à l’organisme national de normalisation de son pays. Une liste exhaustive desdits organismes
se trouve à l’adresse www .iso .org/ fr/ members .html.
© ISO 2021 – Tous droits réservés v
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ISO 22749-1:2021(F)
Introduction
Le présent document est basé sur l'EN 13913.
La conception d'une pièce mécanique en élastomère requiert en premier lieu la connaissance du système
mécanique auquel elle est intégrée. Il en découle des exigences de performances particulières à chaque
cas, que seul le client est en mesure de spécifier.
Le présent document concrétise les études et les travaux qui ont été réalisés en vue d'améliorer les
performances et la qualité des pièces mécaniques en élastomère afin de satisfaire aux exigences du
matériel de transport ferroviaire moderne.
Ce document est destiné aux exploitants de réseaux ferroviaires, aux fabricants et fournisseurs de
matériels ferroviaires, et aux fournisseurs de pièces mécaniques à base d'élastomère.
vi © ISO 2021 – Tous droits réservés
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NORME INTERNATIONALE ISO 22749-1:2021(F)
Applications ferroviaires — Pièces de suspension —
Partie 1:
Caractéristiques et méthodes d'essai pour les pièces en
caoutchouc et les pièces en caoutchouc-métal
1 Domaine d'application
Les prescriptions du présent document s'appliquent aux pièces mécaniques en élastomère devant
équiper les véhicules ferroviaires et véhicules similaires circulant en site propre et à guidage permanent,
sans distinction de la nature du roulement et du chemin de roulement.
Les applications types des pièces mécaniques en élastomère sont:
— les systèmes de suspension des véhicules;
— les systèmes de montage des équipements;
— les articulations (par exemple: fixations des amortisseurs, rotules à base d'élastomère, pièces
mécaniques en élastomère utilisées pour les accouplements mécaniques);
— les butées.
Ces pièces peuvent être:
— composées entièrement d'élastomère, travaillant seules ou en combinaison avec d'autres pièces
élastiques;
— composées d'élastomère et de métal, adhérisées entre elles ou non.
Le présent document spécifie:
— les caractéristiques auxquelles doivent satisfaire les pièces en élastomère et les pièces en élastomère-
métal, ainsi que les inspections et essais à effectuer pour vérification.
Le présent document ne s'applique pas aux:
— membranes à base d'élastomère pour ressorts pneumatiques de suspension;
— pièces élastiques des ressorts de tamponnement et d'attelage;
— diaphragmes, soufflets et joints;
— tuyaux et tubes;
— courroies de transmission.
2 Références normatives
Les documents suivants sont cités dans le texte de sorte qu’ils constituent, pour tout ou partie de leur
contenu, des exigences 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).
ISO 188, Caoutchouc vulcanisé ou thermoplastique — Essais de résistance au vieillissement accéléré et à la
chaleur
© ISO 2021 – Tous droits réservés 1
---------------------- Page: 7 ----------------------
ISO 22749-1:2021(F)
ISO 1431-1, Caoutchouc vulcanisé ou thermoplastique — Résistance au craquelage par l’ozone — Partie 1:
Essais sous allongement statique et dynamique
ISO 1817, Caoutchouc vulcanisé ou thermoplastique — Détermination de l’action des liquides
ISO 2781, Caoutchouc vulcanisé ou thermoplastique — Détermination de la masse volumique
ISO 4649, Caoutchouc vulcanisé ou thermoplastique — Détermination de la résistance à l'abrasion à l'aide
d'un dispositif à tambour tournant
ISO 9227, Essais de corrosion en atmosphères artificielles — Essais aux brouillards salins
ISO 23529, Caoutchouc — Procédures générales pour la préparation et le conditionnement des éprouvettes
pour les méthodes d'essais physiques
ISO 80000-3, Grandeurs et unités — Partie 3: Espace et temps
ISO 80000-4, Grandeurs et unités — Partie 4: Mécanique
3 Termes et définitions
For the purposes of this document, the following terms and definitions apply.
ISO and IEC maintain terminological databases for use in standardization at the following addresses:
— ISO Online browsing platform: available at https:// www .iso .org/ obp
— IEC Electropedia: available at https:// www .electropedia .org/
3.1
organe
pièce mécanique en elastomère
3.2
fluage statique
augmentation du déplacement sur un organe soumis à une force statique constante qui se produit au
bout d'un temps défini
3.3
fluage dynamique
augmentation du déplacement sur un organe soumis à une force dynamique variant autour d'une force
statique constante qui se produit au bout d'un temps défini
3.4
relaxation statique
diminution de force sur un organe contraint à un déplacement constant qui se produit au bout d'un
temps défini
3.5
relaxation dynamique
diminution de force sur un organe soumis à un déplacement dynamique variant autour d'un déplacement
statique constant qui se produit au bout d'un temps défini
3.6
angle de phase
différence de phase entre l'excitation transmise et la réponse à une amplitude et une fréquence
sinusoïdale spécifique
2 © ISO 2021 – Tous droits réservés
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ISO 22749-1:2021(F)
4 Symboles et abréviations
Les unités présentées dans les normes ISO 80000-3 et ISO 80000-4 doivent être utilisées pour les
symboles du Tableau 1.
Les multiples et sous-multiples décimaux des unités définies ci-dessous peuvent être utilisés.
Tableau 1 — Symboles et abréviations
Symbole Unité Explication
a m ou rad Amplitude du mouvement, voir Figure 1.
Légende
X Temps (t)
Y Déplacement (Linéaire d ou Angulaire Θ)
1 d (ou Θ )
max max
2 d (ou Θ )
min min
3 d ou Θ
P P
Figure 1 — Amplitude du mouvement
C N ou Nm Amplitude de la force (ou du moment), voir Figure 2.
Légende
X Temps (t)
Y Force (F) ou moment (M)
1 F (ou M )
max max
2 F (ou M )
min min
3 F (ou M )
P P
Figure 2 — Amplitude de la force (ou du moment)
d m déplacement linéaire
d m déplacement (d ; d ; etc.) correspondant à une force F avec d < d < d
J 1 2 J 0 J M
d m limite inférieure pour la définition des caractéristiques de rigidité
0
© ISO 2021 – Tous droits réservés 3
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ISO 22749-1:2021(F)
Tableau 1 (suite)
Symbole Unité Explication
d m limite supérieure pour la définition des caractéristiques de rigidité
M
d m déplacement minimal en mouvement sinusoïdal (voir Figure 1)
min
d m déplacement maximal en mouvement sinusoïdal (voir Figure 1)
max
d m déplacement moyen (voir Figure 1)
P
F N force statique
F N force (F ; F ; etc.) correspondant à un déplacement d avec F < F < F ;
J 1 2 J 0 J M
F N limite inférieure pour la définition des caractéristiques de rigidité
0
F N limite supérieure pour la définition des caractéristiques de rigidité
M
F N force minimale en mouvement sinusoïdal (voir Figure 2)
min
F N force maximale en mouvement sinusoïdal (voir Figure 2)
max
F N force moyenne (voir Figure 2)
P
F N force de référence prise en compte pour l'essai de fluage (statique et dynamique)
C
F N force de référence prise en compte pour la définition des dimensions de l'organe
L
sous charge.
F N force statique
s
f Hz fréquence
k N/m rigidité en mouvement sinusoïdal.
dyn
NOTE Caractéristique de l'organe, mesurée le long d'un axe, avec mouvement
sinusoïdal.
k N/m caractéristique «force / déplacement linéaire» à vitesse constante.
s
NOTE Caractéristique de l'organe, mesurée le long d'un axe, à vitesse constante.
kΘ Nm/rad rigidité rotative en mouvement sinusoïdal.
dyn
NOTE Caractéristique de l'organe, mesurée autour d'un axe, avec mouvement
sinusoïdal.
kΘ Nm/rad caractéristique «moment / déplacement en rotation» à vitesse constante.
s
NOTE Caractéristique de l'organe, mesurée autour d'un axe, à vitesse constante.
L m dimension de l'organe
L m dimension (L ; L ; etc.) sous une force statique F
J 1 2 J
L m dimension sous F (ou M )
0 0 0
L m dimension de référence prise en compte pour la définition de la force exercée
D
par l'organe sous contrainte de déformation
L m dimension sous F (ou M )
M M M
L m dimension de référence prise en compte pour l'essai de relaxation (statique et
R
dynamique)
M Nm moment appliqué autour d'un axe de l'organe
M Nm moment (M ; M ; etc.) correspondant à un angle de déplacement Θ avec M < M < M
J 1 2 J 0 J M
M Nm limite inférieure pour la définition des caractéristiques de rigidité
0
M Nm limite supérieure pour la définition des caractéristiques de rigidité
M
M Nm moment minimal en mouvement sinusoïdal (voir Figure 2)
min
M Nm moment maximal en mouvement sinusoïdal (voir Figure 2)
max
M Nm moment moyen (voir Figure 2)
P
O — point de référence cartésien
xyz
R m/décade vitesse de fluage
C
NOTE Il est admis d'utiliser des %/décades au lieu des m/décades.
4 © ISO 2021 – Tous droits réservés
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ISO 22749-1:2021(F)
Tableau 1 (suite)
Symbole Unité Explication
T °C température ambiante (température de l'air environnant l'organe) dans des
e
situations extrêmes et exceptionnelles
T °C température la plus basse;
e,min
T °C température la plus élevée
e,max
Θ rad angle de déplacement dans un plan autour d'un axe de l'organe:
Θ rad angle de d
...
FINAL
INTERNATIONAL ISO/FDIS
DRAFT
STANDARD 22749-1
ISO/TC 269/SC 2
Railway applications — Suspension
Secretariat: AFNOR
components —
Voting begins on:
2021-06-24
Part 1:
Voting terminates on:
Characteristics and test methods for
2021-08-19
elastomer-mechanical parts
Applications ferroviaires — Pièces de suspension à base
d'élastomère —
Partie 1: Caractéristiques et méthodes d'essai pour les pièces en
caoutchouc et les pièces en caoutchouc-métal
RECIPIENTS OF THIS DRAFT ARE INVITED TO
SUBMIT, WITH THEIR COMMENTS, NOTIFICATION
OF ANY RELEVANT PATENT RIGHTS OF WHICH
THEY ARE AWARE AND TO PROVIDE SUPPOR TING
DOCUMENTATION.
IN ADDITION TO THEIR EVALUATION AS
Reference number
BEING ACCEPTABLE FOR INDUSTRIAL, TECHNO-
ISO/FDIS 22749-1:2021(E)
LOGICAL, COMMERCIAL AND USER PURPOSES,
DRAFT INTERNATIONAL STANDARDS MAY ON
OCCASION HAVE TO BE CONSIDERED IN THE
LIGHT OF THEIR POTENTIAL TO BECOME STAN-
DARDS TO WHICH REFERENCE MAY BE MADE IN
©
NATIONAL REGULATIONS. ISO 2021
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ISO/FDIS 22749-1:2021(E)
COPYRIGHT PROTECTED DOCUMENT
© ISO 2021
All rights reserved. Unless otherwise specified, or required in the context of its implementation, no part of this publication may
be reproduced or utilized otherwise in any form or by any means, electronic or mechanical, including photocopying, or posting
on the internet or an intranet, without prior written permission. Permission can be requested from either ISO at the address
below or ISO’s member body in the country of the requester.
ISO copyright office
CP 401 • Ch. de Blandonnet 8
CH-1214 Vernier, Geneva
Phone: +41 22 749 01 11
Email: copyright@iso.org
Website: www.iso.org
Published in Switzerland
ii © ISO 2021 – All rights reserved
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ISO/FDIS 22749-1:2021(E)
Contents Page
Foreword .v
Introduction .vi
1 Scope . 1
2 Normative references . 1
3 Terms and definitions . 2
4 Symbols and abbreviated terms . 2
5 Three-dimensional definition of characteristics . 5
6 Conditions of use . 7
6.1 Environmental conditions . 7
6.2 Operating temperatures . 7
6.3 Operating loading conditions . 7
6.4 Recycling. 8
7 Definition of the product . 8
7.1 General . 8
7.1.1 Definition of characteristics . 8
7.1.2 Mounting conditions . 8
7.1.3 Ambient conditions . 8
7.2 Resistance to environmental conditions . 9
7.2.1 General. 9
7.2.2 Low temperature . 9
7.2.3 High temperature .10
7.2.4 Ozone .10
7.2.5 Oil and petroleum products .10
7.2.6 Chemical products .10
7.2.7 Abrasion .11
7.2.8 Fire behaviour .11
7.2.9 Corrosion .11
7.2.10 Other conditions.11
7.3 Resistance to operating conditions .11
7.3.1 Fatigue resistance .11
7.3.2 Static creep . . .12
7.3.3 Dynamic creep .12
7.3.4 Static relaxation .12
7.3.5 Dynamic relaxation .12
7.3.6 Electrical resistance .12
7.3.7 Other conditions.12
7.4 Physical characteristics .12
7.4.1 Materials .12
7.4.2 Mass .12
7.5 Geometrical and dimensional characteristics .13
7.5.1 Space envelope .13
7.5.2 Dimensions .13
7.6 Functional characteristics .13
7.6.1 Dimensions under load .13
7.6.2 Force under deformation .13
7.6.3 Characteristic "force as a function of displacement" at constant velocity .13
7.6.4 Stiffnesses under sinusoidal motion .16
7.6.5 Damping .18
7.6.6 Bonding test .19
8 Inspection and test methods .19
8.1 General .19
© ISO 2021 – All rights reserved iii
---------------------- Page: 3 ----------------------
ISO/FDIS 22749-1:2021(E)
8.1.1 General test conditions .19
8.1.2 Instrumentation .20
8.1.3 Definition and preparation of test pieces .20
8.2 Resistance to environmental conditions .20
8.2.1 General.20
8.2.2 Low temperature .20
8.2.3 High temperature .20
8.2.4 Ozone .21
8.2.5 Oil and petroleum products .21
8.2.6 Chemical products .21
8.2.7 Abrasion .21
8.2.8 Fire behaviour .21
8.2.9 Corrosion .21
8.2.10 Other conditions.21
8.3 Resistance to operating conditions .21
8.3.1 Fatigue resistance .21
8.3.2 Static creep . . .22
8.3.3 Dynamic creep .24
8.3.4 Static relaxation .24
8.3.5 Dynamic relaxation .25
8.3.6 Electrical resistance .25
8.3.7 Other conditions.25
8.4 Physical characteristics .25
8.4.1 Materials .25
8.4.2 Mass .25
8.5 Geometrical and dimensional characteristics .25
8.5.1 Space envelope .25
8.5.2 Dimensions .25
8.6 Functional characteristics .25
8.6.1 Dimensions under load .25
8.6.2 Force under deformation .27
8.6.3 Characteristics "force as a function of displacement" at constant velocity .28
8.6.4 Stiffnesses under sinusoidal motion .30
8.6.5 Damping .32
8.6.6 Bonding test .33
9 Marking .33
Annex A (normative) Design of the test devices and analysis of the parasitic deformations
during stiffness measurements .35
Annex B (informative) Two examples of fatigue test programmes .36
Annex C (informative) Recommended tolerances and acceptance criteria for characteristics
of components .40
Annex D (informative) Recommended measurement velocities .42
iv © ISO 2021 – All rights reserved
---------------------- Page: 4 ----------------------
ISO/FDIS 22749-1:2021(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.
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 269, Railway applications, Subcommittee
SC 2, Rolling stock.
A list of all parts in the ISO 22749 series can be found on the ISO website.
Any feedback or questions on this document should be directed to the user’s national standards body. A
complete listing of these bodies can be found at www .iso .org/ members .html.
© ISO 2021 – All rights reserved v
---------------------- Page: 5 ----------------------
ISO/FDIS 22749-1:2021(E)
Introduction
This document is based on EN 13913.
Designing an elastomer- mechanical part requires knowledge of the mechanical system of which it
forms part. Therefore, specific characteristics are needed for each case, which only the customer can
specify.
This document is the result of the studies and research to improve the performances and quality of
elastomer- mechanical parts in order to meet the requirements of railway rolling stock.
This document is designed for railway operators, manufacturers and equipment suppliers of the railway
industry as well as for the suppliers of elastomer-mechanical parts.
vi © ISO 2021 – All rights reserved
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FINAL DRAFT INTERNATIONAL STANDARD ISO/FDIS 22749-1:2021(E)
Railway applications — Suspension components —
Part 1:
Characteristics and test methods for elastomer-mechanical
parts
1 Scope
This document applies to elastomer-mechanical parts designed to be fitted on railway vehicles and
similar vehicles running on dedicated tracks with permanent guide systems, whatever the type of rail
and the running surface.
Typical applications of the elastomer-mechanical parts include:
— vehicle suspension systems;
— equipment mounting systems;
— joints (e.g. end-mountings of dampers, rubber-based bearings, elastomer mechanical parts used on
mechanical couplings);
— limit stops.
These parts can be:
— made entirely of elastomer, operating on their own or in combination with other elastic parts;
— made up of elastomer and other materials, adherent together or not.
This document specifies characteristics that rubber and rubber to metal parts are to achieve, together
with applicable inspection and test methods to be carried out for verification.
This document does not apply to:
— rubber diaphragms for pneumatic suspension springs;
— elastic parts of buffing and drawgear springs;
— diaphragms, bellows and seals;
— hoses and tubings;
— transmission belts.
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 188, Rubber, vulcanized or thermoplastic — Accelerated ageing and heat resistance tests
ISO 1431-1, Rubber, vulcanized or thermoplastic — Resistance to ozone cracking — Part 1: Static and
dynamic strain testing
ISO 1817, Rubber, vulcanized or thermoplastic — Determination of the effects of liquids
© ISO 2021 – All rights reserved 1
---------------------- Page: 7 ----------------------
ISO/FDIS 22749-1:2021(E)
ISO 2781, Rubber, vulcanized or thermoplastic — Determination of density
ISO 4649, Rubber, vulcanized or thermoplastic — Determination of abrasion resistance using a rotating
cylindrical drum device
ISO 9227, Corrosion tests in artificial atmospheres — Salt spray tests
ISO 23529, Rubber — General procedures for preparing and conditioning test pieces for physical test
methods
ISO 80000-3, Quantities and units — Part 3: Space and time
ISO 80000-4, Quantities and units — Part 4: Mechanics
3 Terms and definitions
For the purposes of this document, the following terms and definitions apply.
ISO and IEC maintain terminological databases for use in standardization at the following addresses:
— ISO Online browsing platform: available at https:// www .iso .org/ obp
— IEC Electropedia: available at http:// www .electropedia .org/
3.1
component
elastomer-mechanical part
3.2
static creep
displacement increase of a component (3.1) subjected to a constant static force, occurring after a
specified period of time
3.3
dynamic creep
displacement increase of a component (3.1) subjected to a dynamic force oscillating about a constant
static force, occurring after a specified period of time
3.4
static relaxation
force decrease of a component (3.1) subjected to a constant displacement, occurring after a specified
period of time
3.5
dynamic relaxation
force decrease of a component (3.1) submitted to a dynamic displacement oscillating about a constant
static displacement, occurring after a specified period of time
3.6
phase angle
difference in phase between the transmitted excitation and the response at a specific sinusoidal
amplitude and frequency
4 Symbols and abbreviated terms
The units presented in ISO 80000-3 and ISO 80000-4 shall be used for the symbols in Table 1.
Decimal multiples and submultiples of units defined below can be used.
2 © ISO 2021 – All rights reserved
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ISO/FDIS 22749-1:2021(E)
Table 1 — Symbols and abbreviations
Symbol Unit Explanation
a m or rad amplitude of the movement; see Figure 1.
Key
X time (t)
Y displacement (linear, d, or angular, Θ)
1 d (or Θ )
max max
2 d (or Θ )
min min
3 d (or Θ )
P P
Figure 1 — Amplitude of the movement
C N or Nm amplitude of the force (or the moment); see Figure 2.
Key
X time (t)
Y force (F) or moment (M)
1 F (or M )
max max
2 F (or M )
min min
3 F (or M )
P P
Figure 2 — Amplitude of the force (or the moment)
d m linear displacement
d m displacement (d ; d ; etc.) corresponding to a force F with d
J 1 2 J 0 J M
d m lower data limit for the definition of the stiffness characteristics
0
d m upper data limit for the definition of the stiffness characteristics
M
d m minimum displacement on a sinusoidal motion (see Figure 1)
min
d m maximum displacement on a sinusoidal motion (see Figure 1)
max
d m mean displacement (see Figure 1)
P
F N static force
© ISO 2021 – All rights reserved 3
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ISO/FDIS 22749-1:2021(E)
Table 1 (continued)
Symbol Unit Explanation
F N force (F ; F ; etc.) corresponding to a displacement d with F
J 1 2 J 0 J M
F N lower data limit for the definition of the stiffness characteristics
0
F N upper data limit for the definition of the stiffness characteristics
M
F N minimum force on a sinusoidal motion (see Figure 2)
min
F N maximum force on a sinusoidal motion (see Figure 2)
max
F N mean force (see Figure 2)
P
F N reference force taken into account for the creep test (static and dynamic)
C
F N reference force taken into account for the definition of the dimensions of the
L
component under load
f Hz frequency
k N/m stiffness under sinusoidal motion
dyn
NOTE Characteristic of the component measured along an axis, under a sinu-
soidal motion.
k N/m characteristic ″force as a function of linear displacement″ at constant velocity
s
NOTE Characteristic of the component measured along an axis, at constant
velocity.
kΘ Nm/rad rotational stiffness under sinusoidal motion
dyn
NOTE Characteristic of the component measured around an axis, under a si-
nusoidal motion.
kΘ Nm/rad characteristic ″moment as a function of rotational displacement″ at constant
s
velocity
NOTE Characteristic of the component measured around an axis, at constant
velocity.
L m dimension of the component
L m dimension (L ; L ; etc.) under a static force F
J 1 2 J
L m dimension at F (or M )
0 0 0
L m reference dimension taken into account for the definition of the force given by
D
the component under deformation
L m dimension at F (or M )
M M M
L m reference dimension taken into account for the relaxation test (static and dynamic)
R
M Nm Moment applied around an axis of the component
M Nm moment (M ; M ; etc.) corresponding to an angle of displacement Θ with M
J 1 2 J 0 J M
M Nm lower limit value for the definition of the stiffness characteristics
0
M Nm upper limit value for the definition of the stiffness characteristics
M
M Nm minimum moment on a sinusoidal motion (see Figure 2)
min
M Nm maximum moment on a sinusoidal motion (see Figure 2)
max
M Nm mean moment (see Figure 2)
P
R m/decade creep rate
C
NOTE It is permissible to use % / decade instead of m/decade.
T °C ambient temperature (temperature of the air surrounding the component) in
e
extreme and exceptional situations
T °C ambient temperature (temperature of the air surrounding the component) in
e,min
extreme and exceptional situations: lower temperature
T °C ambient temperature (temperature of the air surrounding the component) in
e,max
extreme and exceptional situations: higher temperature
Θ rad angle of displacement in a plane around an axis of the component
4 © ISO 2021 – All rights reserved
---------------------- Page: 10 ----------------------
ISO/FDIS 22749-1:2021(E)
Table 1 (continued)
Symbol Unit Explana
...
Questions, Comments and Discussion
Ask us and Technical Secretary will try to provide an answer. You can facilitate discussion about the standard in here.