Petroleum, petrochemical and natural gas industries — Flexible couplings for mechanical power transmission — General-purpose applications

ISO 14691:2008 specifies the requirements for couplings for the transmission of power between the rotating shafts of two machines for general-purpose applications in the petroleum, petrochemical and natural gas industries. Such applications typically require couplings to transmit power at speeds not exceeding 4 000 r/min, between machines in which the first lateral critical speed is above the running speed range (stiff-shaft machines). ISO 14691:2008 can, by agreement, be used for applications outside these limits. ISO 14691:2008 is applicable to couplings designed to accommodate parallel (or lateral) offset, angular misalignment and axial displacement of the shafts without imposing excessive mechanical loading on the coupled machines. Couplings covered by ISO 14691:2008 include gear (and other mechanical contact types), metallic flexible-element and various elastomeric types. Such couplings can be of all metal construction or can include components of non-metallic materials, such as composites. ISO 14691:2008 covers design, materials of construction, inspection and testing of couplings and methods of attachment of the coupling to the shafts (including tapered sleeve and other proprietary devices). ISO 14691:2008 does not apply to special types of couplings, such as clutch, hydraulic, eddy-current, rigid and radial-spline types. ISO 14691:2008 does not define criteria for the selection of coupling types for specific applications.

Industries du pétrole, de la pétrochimie et du gaz naturel — Accouplements flexibles pour transmission de puissance mécanique — Applications d'usage général

L'ISO 14691:2008 spécifie les exigences applicables aux accouplements permettant la transmission de puissance entre les arbres rotatifs de deux machines pour des applications d'usage général dans les industries pétrolière, pétrochimique et du gaz naturel. Ces applications exigent généralement que les accouplements transmettent la puissance à des vitesses ne dépassant pas 4 000 r/min, entre des machines dans lesquelles la première vitesse latérale critique est supérieure à la plage de vitesses de marche (machines à arbre rigide). Ils peuvent, sous réserve d'un accord, être utilisés pour des applications en dehors de ces limites. L'ISO 14691:2008 est applicable aux accouplements conçus pour compenser un déport parallèle (ou latéral), un désalignement angulaire et un déplacement axial des arbres sans imposer aux machines couplées une charge mécanique excessive. Les accouplements couverts par l'ISO 14691:2008 comprennent les accouplements à denture (et autres types de contact mécanique), les accouplements à éléments flexibles métalliques et divers accouplements en élastomère. Ces accouplements peuvent avoir une construction tout métal ou peuvent contenir des composants en matériaux non métalliques, tels que des composites. L'ISO 14691:2008 couvre la conception, les matériaux de construction, le contrôle et les essais des accouplements ainsi que les méthodes de fixation de l'accouplement sur les arbres (y compris les dispositifs à douille conique et autres dispositifs spéciaux). L'ISO 14691:2008 n'est pas applicable aux types spéciaux d'accouplements, tels que les accouplements à embrayage, hydrauliques, à courant de Foucault, rigides et à cannelures radiales. L'ISO 14691:2008 ne définit pas de critères de sélection des types d'accouplements pour des applications spécifiques.

General Information

Status
Published
Publication Date
24-Nov-2008
Current Stage
9093 - International Standard confirmed
Start Date
07-Jun-2013
Completion Date
15-Dec-2018
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ISO 14691:2008 - Petroleum, petrochemical and natural gas industries -- Flexible couplings for mechanical power transmission -- General-purpose applications
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INTERNATIONAL ISO
STANDARD 14691
Second edition
2008-12-01
Petroleum, petrochemical and natural gas
industries — Flexible couplings for
mechanical power transmission —
General-purpose applications
Industries du pétrole, de la pétrochimie et du gaz naturel —
Accouplements flexibles pour transmission de puissance mécanique —
Applications d'usage général
Reference number
ISO 14691:2008(E)
ISO 2008
---------------------- Page: 1 ----------------------
ISO 14691:2008(E)
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COPYRIGHT PROTECTED DOCUMENT
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Case postale 56 • CH-1211 Geneva 20
Tel. + 41 22 749 01 11
Fax + 41 22 749 09 47
E-mail copyright@iso.org
Web www.iso.org
Published in Switzerland
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ISO 14691:2008(E)
Contents Page

Foreword............................................................................................................................................................ iv

Introduction ........................................................................................................................................................ v

1 Scope ..................................................................................................................................................... 1

2 Normative references ........................................................................................................................... 1

3 Terms and definitions........................................................................................................................... 2

4 Statutory requirements ........................................................................................................................ 5

5 Coupling selection................................................................................................................................ 5

5.1 General................................................................................................................................................... 5

5.2 Compliance............................................................................................................................................ 6

6 Purchaser's specification .................................................................................................................... 6

7 Coupling rating ..................................................................................................................................... 8

8 Construction requirements.................................................................................................................. 9

8.1 General................................................................................................................................................... 9

8.2 Materials of construction ................................................................................................................... 10

8.3 Coupling hubs..................................................................................................................................... 11

8.4 Bolting.................................................................................................................................................. 12

8.5 Electrical insulation............................................................................................................................ 12

8.6 Alignment provision ........................................................................................................................... 12

8.7 Rotor dynamic data ............................................................................................................................ 12

8.8 Non-horizontal applications .............................................................................................................. 13

8.9 Additional requirements for gear couplings.................................................................................... 13

8.10 Additional requirements for metallic flexible-element couplings.................................................. 13

8.11 Additional requirements for elastomeric couplings ....................................................................... 13

9 Balance ................................................................................................................................................ 14

9.1 Objectives............................................................................................................................................ 14

9.2 Balance quality.................................................................................................................................... 14

9.3 Additional balancing requirements................................................................................................... 15

9.4 Verification of coupling balance ....................................................................................................... 15

10 Accessories......................................................................................................................................... 15

11 Manufacturing quality, inspection, testing and preparation for shipment ................................... 15

11.1 Manufacturing quality......................................................................................................................... 15

11.2 Inspection and testing........................................................................................................................ 16

11.3 Preparation for shipment ................................................................................................................... 16

12 Vendor's data ...................................................................................................................................... 16

12.1 General................................................................................................................................................. 16

12.2 Proposals............................................................................................................................................. 16

12.3 Contract data....................................................................................................................................... 17

Annex A (informative) Examples of misalignment........................................................................................ 19

Annex B (informative) Example of the determination of potential unbalance ........................................... 21

Annex C (informative) Coupling tapers.......................................................................................................... 24

Annex D (normative) Coupling guards .......................................................................................................... 25

Annex E (informative) Coupling datasheets.................................................................................................. 27

Bibliography ..................................................................................................................................................... 32

© ISO 2008 – All rights reserved iii
---------------------- Page: 3 ----------------------
ISO 14691:2008(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 14691 was prepared by Technical Committee ISO/TC 67, Materials, equipment and offshore structures

for petroleum, petrochemical and natural gas industries, Subcommittee SC 6, Processing equipment and

systems.

This second edition cancels and replaces the first edition (ISO 14691:1999), which has been technically

revised.
iv © ISO 2008 – All rights reserved
---------------------- Page: 4 ----------------------
ISO 14691:2008(E)
Introduction

Users of this International Standard should be aware that further or differing requirements may be needed for

individual applications. This International Standard is not intended to inhibit a vendor from offering, or the

purchaser from accepting, alternative equipment or engineering solutions for the individual application. This

may be particularly appropriate where there is innovative or developing technology. Where an alternative is

offered, the vendor should identify any variations from this International Standard and provide details.

For the following applications, the use of ISO 10441 is recommended:

⎯ large or high-speed machines that may be required to operate continuously for extended periods, are

often unspared and are critical to the continued operation of the installation (special-purpose

applications);

⎯ machines in which the first lateral critical speed is less than the maximum required operating speed

(flexible-shaft machines);

⎯ machines in which the rotor dynamics are particularly sensitive to coupling unbalance.

This International Standard requires the purchaser to specify certain details and features. A bullet (●) at the

beginning of a subclause or paragraph indicates that either a decision is required or that further information is

to be provided by the purchaser. This information should be indicated on the datasheet(s), typical examples of

which are included as Annex E, otherwise it should be stated in the quotation request or in the order.

The coupling vendor is not normally required to supply the coupling guard or guards. However, for

completeness and for the information of the user of this International Standard, Annex D, which provides

requirements for guards, has been added.
© ISO 2008 – All rights reserved v
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INTERNATIONAL STANDARD ISO 14691:2008(E)
Petroleum, petrochemical and natural gas industries — Flexible
couplings for mechanical power transmission — General-
purpose applications
1 Scope

This International Standard specifies the requirements for couplings for the transmission of power between the

rotating shafts of two machines for general-purpose applications in the petroleum, petrochemical and natural

gas industries. Such applications typically require couplings to transmit power at speeds not exceeding

4 000 r/min, between machines in which the first lateral critical speed is above the running speed range (stiff-

shaft machines). It can, by agreement, be used for applications outside these limits.

NOTE 1 Recommendations are included in the Introduction as to when the use of ISO 10441 should be considered.

This International Standard is applicable to couplings designed to accommodate parallel (or lateral) offset,

angular misalignment and axial displacement of the shafts without imposing excessive mechanical loading on

the coupled machines. Couplings covered by this International Standard include gear (and other mechanical

contact types), metallic flexible-element and various elastomeric types. Such couplings can be of all metal

construction or can include components of non-metallic materials, such as composites.

This International Standard covers design, materials of construction, inspection and testing of couplings and

methods of attachment of the coupling to the shafts (including tapered sleeve and other proprietary devices).

This International Standard does not apply to special types of couplings, such as clutch, hydraulic, eddy-

current, rigid and radial-spline types.

This International Standard does not define criteria for the selection of coupling types for specific applications.

NOTE 2 In many cases, couplings covered by this International Standard are manufacturers' catalogue items.

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.

ISO 286-2:1988, ISO system of limits and fits — Part 2: Tables of standard tolerance grades and limit

deviations for holes and shafts

ISO 1940-1:2003, Mechanical vibration — Balance quality requirements for rotors in a constant (rigid) state —

Part 1: Specification and verification of balance tolerances
ISO 8821, Mechanical vibration — Balancing — Shaft and fitment key convention
ANSI/AGMA 9002, Bores and Keyways for Flexible Couplings (Inch Series)
ANSI/AGMA 9003, Flexible Couplings — Keyless Fits
ANSI/AGMA 9112, Bores and Keyways for Flexible Couplings (Metric Series)
© ISO 2008 – All rights reserved 1
---------------------- Page: 6 ----------------------
ISO 14691:2008(E)
DIN 7190, Interference fits — Calculation and design rules
3 Terms and definitions
For the purposes of this document, the following terms and definitions apply.
3.1
angular misalignment

〈double-engagement couplings〉 two minor angles between the extension of each machine shaft centre-line

and the centre-line of the structure joining the two flexible elements
3.2
angular misalignment

〈single-engagement couplings〉 minor angle between the extensions of the shaft centre-lines of the two

coupled machines
3.3
axial displacement

change in the relative axial position of the adjacent shaft ends of two coupled machines, usually caused by

thermal expansion
3.4
continuous torque rating

coupling manufacturer's declared maximum torque that the coupling can transmit continuously for the

specified life
3.5
distance between shaft ends
DBSE

distance from the extreme end of one shaft (including any threaded end) to the extreme end of the next shaft

or, in the case of integral flanges, the distance from the mating faces
3.6
double-engagement coupling
coupling with two planes of flexure

NOTE This arrangement enables couplings of certain types, notably gear and metallic flexible-element types, that

cannot normally accommodate parallel (or lateral) offset, to do so.
3.7
gear coupling

coupling of the mechanical contact type that transmits torque and accommodates misalignment and axial

displacement by relative rocking and sliding motion between mating, profiled gear teeth

3.8
lateral offset

lateral distance between the centre-lines of two shafts that are not parallel, measured perpendicularly to the

centre-line and in the plane of the shaft end of the driving machine
See Annex A.
3.9
manufacturer
agency responsible for the design and fabrication of the coupling
NOTE The manufacturer is not necessarily the vendor.
1) Deutsches Institut für Normung, Burggrafenstraße 6, Berlin, Germany D-10787.
2 © ISO 2008 – All rights reserved
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ISO 14691:2008(E)
3.10
maximum allowable speed
maximum speed for which the manufacturer has designed the coupling
3.11
maximum allowable temperature

maximum continuous temperature for which the manufacturer has designed the coupling

3.12
maximum continuous angular misalignment

maximum angular misalignment at each plane of flexure that the coupling is able to tolerate for the specified

life (5.1.3) when transmitting the coupling continuous torque rating at the coupling rated speed, and when

simultaneously subjected to the coupling maximum continuous axial displacement
3.13
maximum continuous axial displacement

maximum axial displacement the coupling is able to tolerate for the specified life (5.1.3) when transmitting the

coupling continuous torque rating at the coupling rated speed and when simultaneously subjected to the

coupling maximum continuous angular misalignment
3.14
maximum continuous speed

highest rotational speed at which the coupling, as made and tested, is capable of continuous operation

3.15
mechanical contact coupling

coupling designed to transmit torque by direct mechanical contact between mating parts and accommodate

misalignment and axial displacement by relative rocking and sliding motion between the parts in contact

NOTE 1 Examples of mechanical contact couplings are gear, grid, and pin-bushing couplings.

NOTE 2 The contacting parts can be metallic or can be made of self-lubricating non-metallic material.

NOTE 3 These couplings do not have a free-state position but resist change in the axial and angular direction, mainly

as a function of transmitted torque and the coefficient of friction between the contacting parts.

3.16
metallic flexible-element coupling

coupling that obtains its flexibility from the flexing of thin metallic discs, diaphragms or links

3.17
momentary torque limit

maximum instantaneous torque that the coupling can tolerate without suffering immediate failure

3.18
owner

final recipient of the equipment who may delegate another agent as the purchaser of the equipment

3.19
parallel offset

distance between the centre-lines of two coupled shafts that are parallel but not in the same straight line

See Annex A.
3.20
peak torque rating
maximum torque the coupling can tolerate for short periods
© ISO 2008 – All rights reserved 3
---------------------- Page: 8 ----------------------
ISO 14691:2008(E)
3.21
pilot
rabbet
register
spigot

surface that positions a coupling component, sub-assembly, or assembly radially with respect to another

coupling component
3.22
potential unbalance
probable net unbalance of a complete coupling

NOTE 1 Potential unbalance results from a combination of the residual unbalance of individual components and

sub-assemblies and possible eccentricity of the components and sub-assemblies due to run-out and tolerances of the

various surfaces and registers. Since it can be assumed that the actual values of the various contributory unbalances are

random in both magnitude and direction, the numerical value of the potential unbalance is the square root of the sum of

the squares of all the contributory unbalances. Typical contributory unbalances are

a) the residual unbalance of each component or sub-assembly,

b) errors in the balance of each component or sub-assembly resulting from eccentricity in the fixture used to mount the

component or sub-assembly in the balance machine,

c) the unbalance of each component or sub-assembly due to eccentricity resulting from clearance or run-out of the

relevant registers or fits.

NOTE 2 The concept of potential unbalance is explained more fully, and a worked example is provided, in Annex B.

3.23
purchaser
agency that issues the order and the specification to the vendor

NOTE The purchaser can be the owner of the plant in which the equipment is being installed, the owner's appointed

agent or, frequently, the manufacturer of the driven machine.
3.24
rated speed

highest rotational speed at which the coupling is required to be capable of transmitting the continuous torque

rating while simultaneously subjected to the coupling rated axial displacement and the rated angular

misalignment (or the rated parallel or lateral offset in the case of a single-engagement coupling)

3.25
residual unbalance

level of unbalance remaining in a component or assembly after it has been balanced, either to the limit of the

capability of the balancing machine or in accordance with the relevant standard
3.26
service factor

factor applied to the steady-state torque in order to allow for off-design conditions, cyclic and other variations

as well as equipment variations resulting in a torque higher than that at the equipment normal operating point

3.27
single-engagement coupling
coupling with only one plane of flexure

NOTE This type of coupling can accommodate angular misalignment and axial displacement. Single-engagement

couplings of some types, notably gear and metallic flexible-element types, do not normally accommodate parallel (or

lateral) offset. Certain types of single-engagement couplings can accommodate offset misalignment to a limited extent.

3.28
spacer

part of a coupling that is removable to give access for maintenance and/or removal of the coupling hubs

NOTE The spacer can be a single component or an assembly.
4 © ISO 2008 – All rights reserved
---------------------- Page: 9 ----------------------
ISO 14691:2008(E)
3.29
spacer gap length

distance between coupling hubs or sleeves in which the coupling spacer is installed

NOTE Spacer gap length is not necessarily equal to the distance between the shaft ends.

3.30
torsional stiffness

rate of change of the angular deflection with respect to the applied torque about the axis of rotation

NOTE With some types of couplings, the torsional stiffness is not constant but is a function of the magnitude of the

torque and, with oscillating torques, also the frequency.
3.31
trip speed

rotational speed at which the independent emergency overspeed device operates to shut down a variable-

speed prime mover or, for the purposes of this International Standard, in the case of alternating current

electric motors, the speed corresponding to the synchronous speed of the motor at line frequency or, in the

case of variable-frequency drives, at maximum supply frequency
3.32
unit responsibility

responsibility for co-ordinating the delivery and technical aspects of the equipment and all auxiliary systems

included in the scope of the order

NOTE The technical aspects for consideration include, but are not limited to, such factors as the power requirements,

speed, rotation, general arrangement, dynamics, noise, lubrication, sealing system, material test reports, instrumentation,

piping, conformance to specifications and testing of components.
3.33
vendor
supplier
agency that supplies the equipment

NOTE The vendor is the manufacturer of the equipment or the manufacturer's agent and normally is responsible for

service support.
4 Statutory requirements

The purchaser and the vendor shall mutually determine the measures taken to comply with any federal, state

or local codes, regulations, ordinances or rules that are applicable to the equipment.

5 Coupling selection
5.1 General

5.1.1 The coupling type, size and rating supplied in accordance with this International Standard may be

selected by one of the following methods.

⎯ Method A: The coupling is selected by the purchaser from the manufacturer's catalogue.

⎯ Method B: The coupling is selected by the purchaser from the manufacturer's catalogue and the selection

is agreed and approved by the vendor based on data supplied by the purchaser.

⎯ Method C: The coupling is recommended by the vendor based on data supplied by the purchaser.

© ISO 2008 – All rights reserved 5
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ISO 14691:2008(E)

5.1.2 In the case of method A, before accepting an order, the vendor shall advise the purchaser if, based on

the information he has, he believes the coupling selected is not suitable for the application.

5.1.3 Unless otherwise agreed, couplings shall be designed, constructed and selected for a life of not less

than 5 years' continuous operation transmitting the continuous torque rating, at the rated speed and subjected

to the maximum continuous misalignment and axial displacement.

NOTE This requirement relates to the design of the coupling and does not imply a guaranteed life.

z If specified, the vendor shall provide evidence to demonstrate that this required life can be expected to be

achieved. This may be by providing details for the purchaser's inspection of one of the following:

⎯ at least three similar couplings in similar applications that have achieved a satisfactory life of at least

5 years in continuous service;

⎯ extended laboratory tests on similar complete couplings or on the highly stressed components;

⎯ fatigue analysis of the flexible elements and other highly stressed components where these are of a form

that is capable of precise stress analysis.
5.2 Compliance

5.2.1 To facilitate selection in methods A and B, the vendor's catalogue should clearly state that the

couplings described fully comply with the requirements of this International Standard or should clearly identify

the extent to which any particular type or model does not comply.

5.2.2 Where the necessary information is not included in the vendor's catalogue, and for selection

method C, the vendor shall state that the offered/recommended coupling complies with the requirements of

this International Standard or shall clearly identify the extent to which it does not comply.

6 Purchaser's specification

6.1 It is recommended that the information the purchaser is required to provide be specified by being

entered on a suitable data sheet, a typical form of which is given in Annex E. Where appropriate, the

information required should be provided in the form of sketches or diagrams.

z 6.2 If the purchaser makes his own selection from the vendor's catalogue, he should specify the type,

model and size of coupling required taking into account a suitable value for the service factor, K , and the

required misalignment and axial deflection capability.

The value of the service factor, K , should be selected to allow for torque variations due to the type of driving

and driven machines and possible future changes in the duty and should not generally be less than the values

in Table 1.
Table 1 — Service factors for electric motor and turbine prime movers
Driven machine K
Generator 1,2
Dynamic (centrifugal or axial) pump or compressor 1,25
Fan or rotary displacement pump or compressor 1,5
Reciprocating pump or compressor with four or more cylinders 1,75
Reciprocating pump or compressor with fewer than four cylinders 2,5
6 © ISO 2008 – All rights reserved
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ISO 14691:2008(E)

z 6.3 If the coupling vendor is required to recommend a coupling (selection method C) or approve the

purchaser's selection (selection method B), the purchaser shall provide the following information:

a) make and type of driving and driven machine, and a description of the whole machine train if this is

comprised of more than two coupled units;

b) type of coupling (gear, flexible element, etc.) required and the method of attachment to the shafts;

c) rated speed (3.24), the equipment's operating speed range and the trip speed (3.31);

NOTE The rated speed is normally the maximum continuous speed.
d) maximum torque, T , that it is required to transmit;

NOTE The required continuous torque rating is not less than the maximum continuous torque that it is required to

transmit under any operating condition. Where one single machine is driven from a driver, the maximum continuous torque

is generally the maximum continuous torque of the driver. Where two or more machines are driven from one driver, either

in tandem through a multi-shaft gearbox or from both ends of the driver, the maximum continuous torque for each coupling

is generally based on the most adverse possible split of power consumption between the driven machines.

e) value used for the service factor, K , as defined in 3.26;

f) required misalignment capability, in terms of the angular misalignment and the parallel or lateral offset,

and the axial displacement that the coupling is required to accommodate;

g) expected magnitude, nature and number of occurrences of torsional transients that the coupling is

required to tolerate in service, without damage;
NOTE Torsional transients include start-up and shut-d
...

INTERNATIONAL ISO
STANDARD 14691
Second edition
2008-12-01
Petroleum, petrochemical and natural gas
industries — Flexible couplings for
mechanical power transmission —
General-purpose applicationss
Industries du pétrole, de la pétrochimie et du gaz naturel —
Accouplements flexibles pour transmission de puissance mécanique —
Applications d'usage général
Reference number
ISO 14691:2008(E)
ISO 2008
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NORME ISO
INTERNATIONALE 14691
Deuxième édition
2008-12-01
Industries du pétrole, de la pétrochimie et
du gaz naturel — Accouplements
flexibles pour transmission de puissance
mécanique — Applications d'usage
général
Petroleum, petrochemical and natural gas industries — Flexible
couplings for mechanical power transmission — General-purpose
applications
Numéro de référence
ISO 14691:2008(F)
ISO 2008
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ISO 14691:2008(F)
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Version française parue en 2009
Publié en Suisse
ii © ISO 2008 – Tous droits réservés
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ISO 14691:2008(F)
Sommaire Page

Avant-propos .....................................................................................................................................................iv

Introduction.........................................................................................................................................................v

1 Domaine d'application ..........................................................................................................................1

2 Références normatives.........................................................................................................................1

3 Termes et définitions ............................................................................................................................2

4 Exigences réglementaires ....................................................................................................................6

5 Choix des accouplements ....................................................................................................................6

5.1 Généralités .............................................................................................................................................6

5.2 Conformité..............................................................................................................................................7

6 Spécifications de l'acheteur .................................................................................................................7

7 Caractéristiques nominales des accouplements...............................................................................8

8 Exigences de construction.................................................................................................................10

8.1 Généralités ...........................................................................................................................................10

8.2 Matériaux de construction..................................................................................................................11

8.3 Moyeux d'accouplement.....................................................................................................................12

8.4 Boulonnerie..........................................................................................................................................13

8.5 Isolation électrique..............................................................................................................................13

8.6 Dispositions relatives à l'alignement ................................................................................................13

8.7 Données relatives aux caractéristiques dynamiques du rotor.......................................................14

8.8 Applications non horizontales ...........................................................................................................14

8.9 Exigences supplémentaires relatives aux accouplements à denture ...........................................14

8.10 Exigences supplémentaires relatives aux accouplements à éléments flexibles métalliques.....14

8.11 Exigences supplémentaires relatives aux accouplements en élastomère ...................................15

9 Équilibrage ...........................................................................................................................................15

9.1 Objectifs ...............................................................................................................................................15

9.2 Qualité de l'équilibrage .......................................................................................................................16

9.3 Exigences supplémentaires relatives à l'équilibrage ......................................................................16

9.4 Vérification de l'équilibrage de l'accouplement ...............................................................................16

10 Accessoires .........................................................................................................................................17

11 Qualité de fabrication, contrôle, essais et préparation pour l'expédition .....................................17

11.1 Qualité de fabrication..........................................................................................................................17

11.2 Contrôle et essais................................................................................................................................17

11.3 Préparation pour l'expédition.............................................................................................................17

12 Informations fournies par le vendeur................................................................................................18

12.1 Généralités ...........................................................................................................................................18

12.2 Offres ....................................................................................................................................................18

12.3 Données contractuelles......................................................................................................................18

Annexe A (informative) Exemples de désalignement ...................................................................................20

Annexe B (informative) Exemple de détermination du balourd potentiel ...................................................22

Annexe C (informative) Conicités des accouplements .................................................................................25

Annexe D (informative) Protecteurs d'accouplement ...................................................................................26

Annexe E (informative) Fiches techniques d'accouplement ........................................................................29

Bibliographie.....................................................................................................................................................34

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ISO 14691:2008(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 14691 a été élaborée par le comité technique ISO/TC 67, Matériel, équipement et structures en mer

pour les industries pétrolière, pétrochimique et du gaz naturel, sous-comité SC 6, Systèmes et équipements

de traitement.

Cette deuxième édition annule et remplace la première édition (ISO 14691:1999), qui a fait l'objet d'une

révision technique.
iv © ISO 2008 – Tous droits réservés
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ISO 14691:2008(F)
Introduction

Il convient que les utilisateurs de la présente Norme internationale soient conscients que des exigences

autres ou différentes peuvent être nécessaires pour des applications particulières. La présente Norme

internationale n'est pas destinée à interdire à un vendeur d'offrir, ou à l'acheteur d'accepter, des équipements

ou des solutions techniques de remplacement pour une application particulière. Cela peut être

particulièrement valable pour une technologie innovante ou en cours de développement. Lorsqu'une

alternative est proposée, il convient que le vendeur identifie tous les écarts par rapport à la présente Norme

internationale et en fournisse les détails.
Pour les applications suivantes, il est recommandé d'utiliser l'ISO 10441:

⎯ les grandes machines ou les machines ayant des vitesses élevées, qui peuvent avoir à fonctionner en

continu pendant de longues périodes, sont souvent fortement sollicitées et sont critiques pour la poursuite

de l'exploitation de l'installation (applications à usage particulier);

⎯ les machines dans lesquelles la première vitesse latérale critique est inférieure à la vitesse de

fonctionnement maximale prescrite (machines à arbre flexible);

⎯ les machines dans lesquelles les caractéristiques dynamiques du rotor sont particulièrement sensibles au

balourd des accouplements.

La présente Norme internationale exige de l'acheteur de spécifier certains détails et caractéristiques. Un

symbole (●) placé dans la marge, en début de paragraphe, indique que l'acheteur doit prendre une décision

ou fournir des informations supplémentaires. Il convient de faire figurer ces informations sur la ou les fiches

techniques dont des exemples sont donnés à l'Annexe E. Dans le cas contraire, il convient de les indiquer

dans la demande de prix ou dans la commande.

Il est normalement demandé au vendeur d'accouplements de fournir le ou les protecteurs d'accouplement.

Néanmoins, par souci d'exhaustivité et d'information de l'utilisateur de la présente Norme internationale,

l'Annexe D, qui spécifie des exigences relatives aux protecteurs, a été ajoutée.

Les encarts électroniques de l'Annexe E de la présente version française ne sont disponibles qu'en anglais.

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NORME INTERNATIONALE ISO 14691:2008(F)
Industries du pétrole, de la pétrochimie et du gaz naturel —
Accouplements flexibles pour transmission de puissance
mécanique — Applications d'usage général
1 Domaine d'application

La présente Norme internationale spécifie les exigences applicables aux accouplements permettant la

transmission de puissance entre les arbres rotatifs de deux machines pour des applications d'usage général

dans les industries pétrolière, pétrochimique et du gaz naturel. Ces applications exigent généralement que les

accouplements transmettent la puissance à des vitesses ne dépassant pas 4 000 r/min, entre des machines

dans lesquelles la première vitesse latérale critique est supérieure à la plage de vitesses de marche

(machines à arbre rigide). Ils peuvent, sous réserve d'un accord, être utilisés pour des applications en dehors

de ces limites.

NOTE 1 Des recommandations sont incluses dans l'Introduction en ce qui concerne les circonstances dans lesquelles

il convient d'envisager l'utilisation de l'ISO 10441.

La présente Norme internationale est applicable aux accouplements conçus pour compenser un déport

parallèle (ou latéral), un désalignement angulaire et un déplacement axial des arbres sans imposer aux

machines couplées une charge mécanique excessive. Les accouplements couverts par la présente Norme

internationale comprennent les accouplements à denture (et autres types de contact mécanique), les

accouplements à éléments flexibles métalliques et divers accouplements en élastomère. Ces accouplements

peuvent avoir une construction tout métal ou peuvent contenir des composants en matériaux non métalliques,

tels que des composites.

La présente Norme internationale couvre la conception, les matériaux de construction, le contrôle et les

essais des accouplements ainsi que les méthodes de fixation de l'accouplement sur les arbres (y compris les

dispositifs à douille conique et autres dispositifs spéciaux).

La présente Norme internationale n'est pas applicable aux types spéciaux d'accouplements, tels que les

accouplements à embrayage, hydrauliques, à courant de Foucault, rigides et à cannelures radiales.

La présente Norme internationale ne définit pas de critères de sélection des types d'accouplements pour des

applications spécifiques.

NOTE 2 Dans bien des cas, les accouplements couverts par la présente Norme internationale sont des articles de

catalogue du fabricant.
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).

ISO 286-2:1988, Système ISO de tolérances et d'ajustements — Partie 2: Tables des degrés de tolérance

normalisés et des écarts limites des alésages et des arbres

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

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ISO 14691:2008(F)

ISO 8821, Vibrations mécaniques — Équilibrage — Convention relative aux clavettes d'arbres et aux

éléments rapportés
ANSI/AGMA 9002, Bores and Keyways for Flexible Couplings (Inch Series)
ANSI/AGMA 9003, Flexible Couplings — Keyless Fits
ANSI/AGMA 9112, Bores and Keyways for Flexible Couplings (Metric Series)
DIN 7190, Interference fits — Calculation and design rules
3 Termes et définitions

Pour les besoins du présent document, les termes et définitions suivants s'appliquent.

3.1
désalignement angulaire

〈accouplements à conduite par deux profils〉 deux angles secondaires entre le prolongement de l'axe de

chaque arbre de machine et l'axe de la structure joignant les deux éléments flexibles

3.2
désalignement angulaire

〈accouplements à conduite par un profil〉 angle secondaire entre les prolongements des axes des arbres de

deux machines couplées
3.3
déplacement axial

modification de la position axiale relative des bouts d'arbres adjacents de deux machines couplées,

généralement due à la dilatation thermique
3.4
couple continu nominal

couple maximal déclaré par le fabricant de l'accouplement que ce dernier peut transmettre en continu pendant

la durée de vie spécifiée
3.5
distance entre bouts d'arbres
DBSE

distance de l'extrémité (éventuellement filetée) d'un arbre à l'extrémité de l'arbre suivant ou, dans le cas de

brides incorporées, distance à partir des faces d'accouplement
NOTE Le terme abrégé DBSE est dérivé de l'anglais distance between shaft ends.
3.6
accouplement à conduite par deux profils
accouplement à deux plans de flexion

NOTE Ce dispositif permet à des accouplements de certains types, notamment à denture et à éléments flexibles

métalliques, de compenser un déport parallèle (ou latéral), ce que normalement ils ne peuvent pas faire.

3.7
accouplement à denture

accouplement de type à contact mécanique qui transmet le couple et compense le désalignement et le

déplacement axial par un mouvement d'oscillation et de glissement relatif entre des dentures profilées

conjuguées

1) Deutsches Institut für Normung, Burggrafenstraße 6, Berlin, Allemagne D-10787.

2 © ISO 2008 – Tous droits réservés
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ISO 14691:2008(F)
3.8
déport latéral

distance latérale entre les axes de deux arbres non parallèles, mesurée perpendiculairement à l'axe et dans

le plan du bout d'arbre de la machine menante
Voir Annexe A.
3.9
fabricant
entité responsable de la conception et de la fabrication de l'accouplement
NOTE Le fabricant n'est pas nécessairement le vendeur.
3.10
vitesse maximale admissible
vitesse maximale pour laquelle le fabricant a conçu l'accouplement
3.11
température maximale admissible
température maximale continue pour laquelle le fabricant a conçu l'accouplement
3.12
désalignement angulaire maximal continu

désalignement angulaire maximal au niveau de chaque plan de flexion que l'accouplement est capable de

tolérer pendant la durée de vie spécifiée (5.1.3) lorsqu'il transmet le couple continu nominal de l'accouplement

à la vitesse nominale de l'accouplement et qu'il est soumis simultanément au déplacement axial maximal

continu de l'accouplement
3.13
déplacement axial maximal continu

déplacement axial maximal que l'accouplement est capable de tolérer pendant la durée de vie spécifiée

(5.1.3) lorsqu'il transmet le couple continu nominal de l'accouplement à la vitesse nominale de l'accouplement

et qu'il est soumis simultanément au désalignement angulaire maximal continu de l'accouplement

3.14
vitesse maximale continue

vitesse de rotation la plus élevée à laquelle l'accouplement, tel que fabriqué et soumis aux essais, est capable

de fonctionner en continu
3.15
accouplement à contact mécanique

accouplement conçu pour transmettre le couple par contact mécanique direct entre des pièces appariées et

compenser le désalignement et le déplacement axial par un mouvement d'oscillation et de glissement relatif

entre les pièces en contact

NOTE 1 Les exemples d'accouplements à contact mécanique comprennent les accouplements à denture, les

accouplements à ruban d'acier et les accouplements à goupille-douille.

NOTE 2 Les pièces en contact peuvent être métalliques ou peuvent être constituées d'un matériau non métallique

autolubrifiant.

NOTE 3 Ces accouplements n'ont pas une position à l'état libre, mais résistent aux variations de direction axiale et

angulaire, principalement en fonction du couple transmis et du coefficient de frottement entre les pièces en contact.

3.16
accouplement à éléments flexibles métalliques

type d'accouplement qui tire sa flexibilité de la flexion d'éléments métalliques fins tels que des disques, des

membranes ou des bielles
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ISO 14691:2008(F)
3.17
couple limite temporaire

couple instantané maximal que l'accouplement peut tolérer sans subir de défaillance immédiate

3.18
propriétaire

destinataire final de l'équipement qui peut déléguer à une autre entité la qualité d'acheteur de l'équipement

3.19
déport parallèle

distance entre les axes de deux arbres couplés qui sont parallèles mais qui ne se trouvent pas sur la même

droite
Voir Annexe A.
3.20
couple de pointe nominal
couple maximal que l'accouplement peut tolérer pendant de courtes périodes
3.21
guide
rainure
emboîtement
ergot

surface qui permet de positionner un composant, sous-ensemble ou ensemble d'accouplement dans le sens

radial par rapport à un autre composant d'accouplement
3.22
balourd potentiel
balourd net probable d'un accouplement complet

NOTE 1 Le balourd potentiel résulte d'une combinaison du balourd résiduel des composants et sous-ensembles

individuels et de l'excentricité possible des composants et sous-ensembles due aux faux-rond et tolérances des diverses

surfaces et emboîtements. Si l'on suppose que les valeurs réelles des divers balourds concourants sont aléatoires en

termes d'amplitude et de direction, la valeur numérique du balourd potentiel est la racine carrée de la somme des carrés

de tous les balourds concourants. En général, les balourds concourants sont
a) le balourd résiduel de chaque composant ou sous-ensemble,

b) les erreurs d'équilibrage de chaque composant ou sous-ensemble résultant de l'excentricité du dispositif utilisé pour

monter le composant ou le sous-ensemble dans la machine d'équilibrage, et

c) le balourd de chaque composant ou sous-ensemble dû à l'excentricité résultant du jeu ou du faux-rond des

emboîtements ou des ajustements pertinents.

NOTE 2 Le concept de balourd potentiel est décrit de manière plus détaillée, avec un exemple pratique, à l'Annexe B.

3.23
acheteur
entité qui émet la commande et fournit les spécifications au vendeur

NOTE L'acheteur peut être le propriétaire de l'établissement dans lequel sont installés les équipements, un

mandataire désigné par le propriétaire ou, souvent, le fabricant de la machine menée.

3.24
vitesse nominale

vitesse de rotation la plus élevée à laquelle l'accouplement doit être capable de transmettre le couple continu

nominal lorsqu'il est simultanément soumis au déplacement axial nominal de l'accouplement et au

désalignement angulaire nominal (ou au déport parallèle ou latéral nominal dans le cas d'un accouplement à

conduite par un profil)
4 © ISO 2008 – Tous droits réservés
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ISO 14691:2008(F)
3.25
balourd résiduel

niveau de déséquilibre restant dans un composant ou un ensemble après avoir été équilibré soit à la limite de

la capacité de la machine d'équilibrage, soit conformément à la norme applicable
3.26
facteur de surcharge

facteur appliqué au couple en régime permanent afin de tenir compte des conditions hors-calcul, des

conditions cycliques et d'autres variations ainsi que des variations de l'équipement donnant lieu à un couple

plus élevé que celui du point de fonctionnement normal de l'équipement
3.27
accouplement à conduite par un profil
accouplement ayant un seul plan de flexion

NOTE Ce type d'accouplement peut compenser le désalignement angulaire et le déplacement axial. Certains types

d'accouplements à conduite par un profil, notamment les types à denture et à éléments flexibles métalliques, ne

compensent normalement pas le déport parallèle (ou latéral). Certains types d'accouplements à conduite par un profil

peuvent dans une certaine mesure compenser le désalignement radial.
3.28
entretoise

partie amovible d'un accouplement pour permettre la maintenance et/ou la dépose des moyeux

d'accouplement
NOTE L'entretoise peut être un composant unique ou un ensemble.
3.29
longueur de logement d'entretoise

distance entre les moyeux ou les manchons d'accouplement dans laquelle l'entretoise d'accouplement est

installée

NOTE La longueur de logement d'entretoise n'est pas nécessairement égale à la distance entre les bouts d'arbres.

3.30
rigidité en torsion

taux de variation de l'écart angulaire par rapport au couple appliqué autour de l'axe de rotation

NOTE Avec certains types d'accouplements, la rigidité en torsion n'est pas constante mais dépend de l'amplitude du

couple et, dans le cas de couples oscillants, elle dépend également de la fréquence.

3.31
vitesse de déclenchement

vitesse de rotation à laquelle se déclenche le dispositif indépendant de survitesse d'urgence qui arrête un

moteur principal à vitesse variable ou, pour les besoins de la présente Norme internationale, dans le cas de

moteurs électriques à courant alternatif, vitesse correspondant à la vitesse synchrone du moteur à la

fréquence du réseau ou, dans le cas d'entraînements à fréquence variable, à la fréquence d'alimentation

maximale
3.32
responsabilité de l'unité

responsabilité de coordination de la livraison et des aspects techniques de l'équipement et de tous les

systèmes auxiliaires couverts par la commande

NOTE Les aspects techniques à prendre en considération comprennent, sans toutefois s'y limiter, des facteurs tels

que les exigences de puissance, la vitesse, la rotation, l'agencement général, les caractéristiques dynamiques, le bruit, la

lubrification ou le graissage, les dispositifs d'étanchéité, les rapports d'essai des matériaux, l'instrumentation, la tuyauterie,

la conformité aux spécifications et les essais des composants.
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ISO 14691:2008(F)
3.33
vendeur
fournisseur
entité responsable de la fourniture de l'équipement

NOTE Le vendeur est le fabricant de l'équipement ou son agent; il est généralement responsable du service après-

vente.
4 Exigences réglementaires

L'acheteur et le vendeur doivent convenir des mesures à prendre pour respecter les réglementations

fédérales, étatiques ou locales, les codes, les ordonnances ou les règles qui sont applicables à l'équipement.

5 Choix des accouplements
5.1 Généralités

5.1.1 Le type, les dimensions et les caractéristiques nominales de l'accouplement fourni conformément à la

présente Norme internationale peuvent être choisis par l'une des méthodes suivantes.

⎯ Méthode A: l'accouplement est choisi par l'acheteur dans le catalogue du fabricant.

⎯ Méthode B: l'accouplement est choisi par l'acheteur dans le catalogue du fabricant et le choix est avalisé

et approuvé par le vendeur en se basant sur les données fournies par l'acheteur.

⎯ Méthode C: l'accouplement est recommandé par le vendeur en se basant sur les données fournies par

l'acheteur.

5.1.2 Dans le cas de la méthode A, avant d'accepter une commande, le vendeur doit informer l'acheteur si,

sur la base des informations dont il dispose, il estime que l'accouplement choisi n'est pas adapté à

l'application.

5.1.3 Sauf accord contraire, les accouplements doivent être conçus, construits et choisis pour une durée de

vie d'au moins 5 ans en service continu en se basant sur l'hypothèse que l'accouplement transmet le couple

continu nominal, à la vitesse nominale et qu'il est soumis au désalignement et au déplacement axial

maximaux continus.

NOTE Cette exigence se rapporte à la conception de l'accouplement et n'implique pas une durée de vie garantie.

z Si cela est spécifié, le vendeur doit fournir la preuve que cette durée de vie prescrite peut être atteinte. Pour

cela, il peut fournir des détails en vue de l'une des inspections suivantes par l'acheteur:

⎯ au moins trois accouplements similaires dans des applications similaires qui ont atteint une durée de vie

satisfaisante d'au moins 5 ans en service continu;

⎯ des essais étendus en laboratoire sur des accouplements complets similaires ou sur les composants

soumis à des contraintes élevées;

⎯ une analyse de fatigue des éléments flexibles et des autres composants soumis à des contraintes

élevées lorsque leur forme permet de réaliser une analyse précise des contraintes.

6 © ISO 2008 – Tous droits réservés
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ISO 14691:2008(F)
5.2 Conformité

5.2.1 Pour faciliter la sélection dans les méthodes A et B, il convient que le catalogue du vendeur spécifie

clairement que les accouplements décrits sont totalement conformes aux exigences de la présente Norme

internationale ou identifie clairement l'étendue de la non conformité d'un type ou modèle particulier.

5.2.2 Lorsque les informations nécessaires ne sont pas incluses dans le catalogue du vendeur, et pour la

méthode de sélection C, le vendeur doit déclarer que l'accouplement proposé/recommandé est conforme aux

exigences de la présente Norme internationale ou doit clairement identifier l'étendue de la non conformité.

6 Spécifications de l'acheteur
6.1
...

NORME ISO
INTERNATIONALE 14691
Deuxième édition
2008-12-01
Industries du pétrole, de la pétrochimie et
du gaz naturel — Accouplements
flexibles pour transmission de puissance
mécanique — Applications d'usage
général
Petroleum, petrochemical and natural gas industries — Flexible
couplings for mechanical power transmission — General-purpose
applications
Numéro de référence
ISO 14691:2008(F)
ISO 2008
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ISO 14691:2008(F)
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2) un fichier séparé (encart électronique) contenant les fiches techniques en anglais (en unités SI ou

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...

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