连接松动的诊断案例分析综述

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1、2013〜2014学年第二学期《机械故障诊断技术》结课读书报告血旳弱兀Z序瘧NanyangInstituteofTechnology连接松动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：连接松动的诊断案例分析综述摘要:在机械设备中，机械松动是常见且易发生的故障类型。从测点振动的方向性、相位差以及结构刚度的非线性等方面,讨论了机械松动故障的时、频域振动特征及诊断，并以机械松动故障的实例加以说明。关键词：机械松动频域分析吋域分析故障诊断Looseconnectioninthediagnosiso

2、fcaseanalysiswerereviewedAbstract:MechanicalloosenessisoneofcommonfauItsinmechanicalequipmcnts.Intermsofvibrationdirectivity、phasediffercnccandstructuralstiffnessnonlinearity,thevibrationcharacteristicsofthetimeandfrequencydomainandthevibrationdiagnosisonthiskindoffaultarediscussed

3、.Somecasesarepresentedforexplanation.Keywords:mechanicallooseness；frequency-domainanalysis；time-domainanalysis；faultdiagnosis；前言机械松动是常见且易发生的故障类型，主要指两种情况，一种是指设备结构框架或底座松动，它带来的后果是引起整个机器松动、振动加剧；另一种情况是零件之间正常的配合关系被破坏，造成配合间隙超差而引起的松动，比如滚动轴承的内圈与转轴或外圈与轴承座孔Z间的配合，因丧失了配合精度而造成松动。机械松动不仅是设备振动的原因，而

4、且还加剧振动状态。即使只存在小量的不对中或不平衡，曲于机械松动的存在町能使设备振动比只存在不对中或不平衡吋更大。以下讨论机械松动故障的振动特征及诊断，并用实例加以说明。连接松动故障的机理：振幅由激振力和机械阻抗共同决定的，松动使连接刚度下降，这是松动振动异常的基本原因。支承系统松动引起异常振动的机理可从两个因素加以说明：1）当轴承套与轴承座配合具冇较大间隙或紧固力不足时，轴承套受转子离心力的作用，沿圆周方向发生周期性变形，改变轴承的儿何参数，进而影响油膜的稳定性。2）当轴承座螺栓紧固不牢时，由于结合面上存在间隙，使系统发生不连续的位移。现代故障诊断方法：工程

5、机械运行的状态千差万别，出现的故障也是多种多样，采用的诊断方法也各不相同。在众多的诊断方法中，比较常用的诊断方法有振动监测诊断方法、无损检测技术、温度诊断方法和铁谱分析方法等。近十几年來，模糊诊断、故障树分析、专家系统、人工神经网络等新的诊断技术不断出现，故障诊断技术逐步向智能化方向发展。一、结构框架或底座松动这类松动包扌舌设备底脚、基础平板和混凝土基础强度刚度不够，出现变形或开裂；地脚螺栓松动等。这类松动的振动频谱中占优势的是工频（或转速频率）,这与不平衡状态相同；但振动幅值大的部位很确定，有局限性，这点与不平衡或不对中情况不同。另外，还要进一步比较各方向

6、之间的相对幅值，观察它们的相位特性。例如，轴承座水平与垂宜方向振幅、相位差，这类松动的振动具有方向性，在松动方向振动较大，比如垂直方向振动远大于水平方向；水平和垂直方向相位差为0度或180度（而不平衡故障屮水平和垂直方向相位差约为90度）o此时，测量应向下移到设备底脚、基础平板和混凝土基础上，比较不同位置振动在工频（或转速频率）处的幅值、相位。如果两个位置的振动幅值和相位存在很大差别，说明有相对运动，这可帮助寻找松动源。需耍指出，机械松动导致非线性刚度改变，变化程度与激振力有关，因而松动振动具有非线性特征，其频率成分除了基频（等于转速频率）以外，还产生高次谐

7、波（2、3等）和偶次分频（如1/2、3/2倍基频）振动，频谱结构成梳状；其振动幅值也与负荷有密切关系，将随着负荷增加而增大；其振动状态对转速（即激振频率）的变化反映也很頌感,振动值随转速的增减而表现岀无规律的变化，忽大忽小，呈跳跃式变化[广2]o案例11某水泥厂原料车间用于收尘作业的一台引风机出现振动异常，且噪声较大，风机转速为1490r/min。经测试第（4）点振动幅值远大于其它测点（测点布置见图1,测点①〜④分别位于电机左右两个端盖和风机两个轴承座上），垂直方向最大振幅为36.76mm/s,水平方向最大振幅为11.05mm/s。第！点垂直方向振动的频谱见

8、图2,其频谱结构成梳状，最大峰值在转速频率2511z