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1、2013~2014学年第二学期《机械故障诊断技术》结课读书报告旋转机械转子不平衡的诊断案例分析综述学院：机械与汽车工程学院专业：测控技术与仪器班级：11级测控一班姓名：学号：联系电话：指导老师：旋转机械转子不平衡的诊断案例分析综述摘要:转子不平衡是由于转子部件质量偏心或转子部件出现缺损造成的故障,它是旋转机械最常见的故障。在实际应用中的各种回转体，由于材质不均匀或毛坯缺陷、加工及装配中产生的误差，甚至设计时就具有非对称的几何形状等多种因素，造成了回转体的不平衡。旋转机械约有近七成的故障与转子不平衡有关,因此对旋转机械的转子不平
2、衡故障的分析、诊断是十分必要的。关键词:旋转机械故障诊断转子不平衡动平衡ThediagnosisofrotorimbalanceofakeyrotatingmachinerycaseanalysiswerereviewedAbstract:Rotorimbalanceisduetopartialityofmassoftherotorpartsorthefaultcausedbyrotorparts.Itismostcommonfaultofrotatingmachinery.Becausematerialisunevenbla
3、nkhassomedefectandmachiningandassemblinggenerateerrors，evendesigninghasbeenasymmetricalgeometryandsoon，thevariousrotarybodyofthepracticalapplicationbecometobeunbalanced.Nearlyseventypercentofrotatingmachineryfaultisrelatedtotherotorimbalance.Thus,itisverynecessaryto
4、studyandanalyzetherotorimbalancefault.Keywords:Rotatingmachinery;faultdiagnosis;Rotorimbalance;dynamicbalancing前言一、旋转机械转子不平衡的现象转子不平衡是质量和几何中心线不重合所导致的一种故障状态（质心不在旋转轴上），不平衡带来的后果是增加附加载荷，是设备和零部件损坏的最常见的四大故障之一。转子不平衡是由于转子部件质量偏心或转子部件出现缺损造成的故障。第19页共21页造成转子不平衡的具体原因很多，按发生不平衡的过程可
5、分为原始不平衡、渐发性不平衡和突发性不平衡等几种情况。原始不平衡是由于转子制造误差、装配误差以及材质不均匀等原因造成的，如出厂时动平衡没有达到平衡精度要求，在投用之初，便会产生较大的振动。渐发性不平衡是由于转子上不均匀结垢，介质中粉尘的不均匀沉积，介质中颗粒对叶片及叶轮的不均匀磨损以及工作介质对转子的磨蚀等因素造成的。其表现为振值随运行时间的延长而逐渐增大。突发性不平衡是由于转子上零部件脱落或叶轮流道有异物附着、卡塞造成，机组振值突然显著增大后稳定在一定水平上。二、转子不平衡的种类转子不平衡分为以下3种类型:(1)静不平衡转子
6、上的各偏心质量产生的合力ΣF≠0,转子在旋转时只产生一个离心力,这种不平衡,可以在重力状态下确定,故称静不平衡。静不平衡一般出现在长度与直径之比较小的(即盘状的)转子上,图1(a),通常L/D<1/5。如:单级离心泵,离心风机的叶轮,齿轮,飞轮,皮带轮等。(2)动不平衡如果在一个转子上各偏心质量合成出2个大小相等,方向相反但不在同一直径上的不平衡力,转子在静止时虽然获得平衡,但在旋转时就会出现一个不平衡力偶,即ΣM≠0,该力偶不能在静力状态下确定,而只能在动力状态下确定,故称动不平衡。动不平衡状态一般出现在长度与直径之比较大的
7、(即柱状的)转子上,图1(b),通常L/D>1/5。如多级离心泵,罗茨风机和电动机的转子等。(3)混合不平衡如果在一个转子上,既有静不平衡又有动不平衡,即ΣF≠0、ΣM≠0,就称为混合不平衡,图1(c),混合不平衡是转子失衡的普遍状态,特别是长度与直径之比较大的转子,多产生混合不平衡。图1转子不平衡的类型三、转子不平衡故障机理设转子的质量为M,偏心质量为m,偏心距为e,如果转子的质心到两轴承连心线的垂直距离不为零,具有挠度为a,如图2所示。由于有偏心质量m和偏心距e第19页共21页的存在,当转子转动时将产生离心力、离心力矩或两
8、者兼而有之。离心力的大小与偏心质量m、偏心距e及旋转角速度ω有关,即F=meω2。众所周知,交变的力(方向、大小均周期性变化)会引起振动,这就是不平衡引起振动的原因。转子转动一周,离心力方向改变一次,因此不平衡振动的频率与转速相一致。图2转子力学模型四、转子不平衡的危害转子的
