机器振动特征分析

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1、机器振动特征分析（1）转子不平衡不对中偏心轴弯曲松动转子不平衡不平衡定义：转子质量中心线与转轴中心线不重合时便产生不平衡不平衡类型：静不平衡（力不平衡）力偶不平衡动不平衡悬臂转子不平衡不平衡的原因转子机械损伤污染物堆积轴弯曲轴孔偏离中心风扇机械损伤污染物堆积轴孔偏离中心齿轮机械损伤轴孔偏离中心不平衡的原因滑轮/槽轮机械损伤琐丝太大轴孔偏离中心飞轮机械损伤偏心孔轴孔偏离中心轴轴弯曲不规则加工不平衡的原因叶轮机械损伤腐蚀联轴器机械损伤轴孔偏离中心电气绕组铜线分布不均不平衡的原因铸造缺陷热膨胀由于每个部件的热膨胀率不同影响转子平衡轴孔太大静不平衡定义：转子的质量中

2、心在两支撑轴承中点且偏离不在中点：准静不平衡一般认为W/D小于25%纯静不平衡不平衡力（离心力）同方向等量施加到每个轴承静不平衡振动特征1X相同的不平衡力同时出现在两侧轴承上，然而，根据每个方向的支承刚性，水平和垂直方向的响应可能略不同两侧轴承H方向振动相位相同；两侧轴承H方向振动相位相同力偶不平衡质量分布轴线中心点与旋转轴线中心点相交力同时施加到两个轴承上，但是方向相反明显的力偶不平衡可以引起转子严重的不稳定，使之前后摆动力偶不平衡特征力偶不平衡在两轴承座上产生1X大的振动，可能一个轴承座上振动略大于另一外轴承座上的振动明显的力偶不平衡有时可能产生大的A向振动两侧

3、轴承H/V方向振动相位差接近180度如果是力偶不平衡（不是不对中)，同一轴承的H和V方向的相位差应该彼此相差90度动不平衡质量分布轴线与旋转轴线既不平行也不相交动不平衡基本上是力不平衡和力偶不平衡两者的组合。它至少需要在垂直于轴中心线轴线的两个平面上才能修正平衡动不平衡特征1X较大的振动，但是两侧轴承座上的振动幅值略不相同。假定没有其他明显的故障的话，它们仍然在相同的幅值量级或者小于3比1的比例与力不平衡和力偶不平衡一样，当动不平衡为主时，振动相位还是稳定的和可重复的动不平衡特征两侧轴承之间的H方向振动相位差可能是0-180度的任一角度，这个相位差近似等于V方向振动

4、相位差相位差接近0度，静不平衡占优势。接近180度，力偶不平衡占优势。悬臂转子不平衡被驱动转子位于两轴承的外侧(如果转子位于两个轴承之间，称这种转子为简支转子)悬臂转子不平衡特征悬臂转子可产生1X转速频率的轴向力，引起轴向振动，这种轴向振动等于或者大于径向振动幅值悬臂转子往往除了产生力不平衡之外，还产生大的力偶不平衡，这两种不平衡必须都要修正之对于单纯悬臂转子不平衡，在轴承1处的A方向振动相位将近似等于轴承2处的A方向振动相位(士30度)。这里的振动相位差取决于与其他的诸如不对中、共振等故障相比较，不平衡故障占优势的程度通常，首先处理力不平衡分量，然后再处理剩下的相

5、位差接近180度的力偶不平衡分量，最终修正悬臂转子的不平衡不平衡振动特征1X振动（但是1x并不总是不平衡)。通常，1X振动在频谱中占优势。当故障仅限于不平衡时，1X振动幅值通常大于或等于振动总值的80％(如果除了不平衡之外还有其他故障，则可能仅为振动总值的5％到80％)。振动幅值与质量中心离轴旋转中心线的距离成正比。当低于转子一阶临界转速运转时，振动幅值将随转速的平方成比例变化。即：转速升高3倍，将导致不平衡振动增大9倍质量不平衡产生一个均匀的旋转力，此力的方向连续变化，但是始终作用在径向方向上，因此，轴和支承轴承趋向于以某圆周轨道运动，然而，由于轴承的垂直方向刚性

6、比水平方向刚性强，所以通常振动响应是一定程度的椭圆轨迹，水平方向振动通常略大于垂直方向振动，一般范围在2至3倍左右。当水平方向与垂直方向振动之比大于6比1时，通常说明是其他故障，尤其是共振。不平衡振动特征同一轴承上H与V振动相位差约为90度（+/-30度）。如果存在1X较大的振动，但是，H与V方向振动相位差为0度或接近180度，通常这说明是其他故障源，例如偏心。两侧轴承的H方向振动的相位差应该接近V方向振动的相位差。径向方向(H和V)振动通常比A方向振动大许多(除了悬臂转子之外)在径向方向呈现稳定的、可重复的振动相位。共振有时可能受不平衡的影响较大。不平衡对转子产生

7、过大振动的影响可能很大。事实上，在有些刚度较低的轴承座上，不平衡的转子尽管很小的残余不平衡量，也还会出现不平衡振动，动平衡还是可明显减小松动引起的振动。但是，往往无法平衡有松动的转子。轴线不对中定义:相互耦合的轴的中心线不重合不对中问题的种类角不对中平行不对中轴承不对中不对中的原因部件的不精确装配，如电机、泵安装后部件相对位置移动因管道系统的压力造成的扭曲变形由于扭矩引起的柔性支撑的扭曲变形温度变化引起的机器变形耦合面与轴线不垂直基础柔性太大，拧紧螺栓时机器发生移动不对中的危害引入大的振动，不对中造成机器部件损坏联轴器轴承，密封齿轮，皮带，皮带轮，叶片等其它机器