第6章 频谱分析-典型故障ppt课件.ppt

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1、频谱说明以下的内容将针对可能出现的不同机器故障，提供典型的振动频率范例。这是以概率计算为基础的，并且不管你多确信诊断结果，现场测试总是必要的。振动时域/频域图形不同频率的正弦波频谱变化振动时域/频域图形（续）包含高次谐波的频谱基波与三次谐波的频谱基波与3次谐波合成的波形方波可分解成同频基波及3、5、7……奇次谐波依靠频谱分析法进行故障诊断a）时域波形b）频域波形减速箱故障分析不平衡不平衡–通常是诊断中最简单的故障(也是最常见的)。不平衡是离心力。例如一台直径为0。91米的风扇，转速为2000rpm:周长=0。91x3。14=2。86m。2000rpm=120,000转/小时(rph)1

2、20,000rphx2。86m/rev=342888m/hourOR342。9km/hr风扇边缘的不平衡质量(不管是多大)运行速度接近与一台跑车的最快速度。另外要记住:力=质量x速度的平方静不平衡不存在其它问题时,不平衡产生一个正弦图形(不会扭曲信号的形状)，因此在1xrpm产生峰值。静不平衡的特征:径向振动@1xrpm。轴承相位随传感器改变90°而改变90°。两轴承之间很少或没有相位改变[轴承振动是“同相"]偶不平衡特征:径向振动@1xrpm。传感器改变90°相位改变90°。轴承之间有明显的相位改变(>60°)[轴承振动是“不同相的"]悬臂转子不平衡的症状:径向振动1xrpm。轴向振动1x

3、rpm。传感器改变90°，轴承附近的相位也随之改变90°。轴向相位读数通常是同相的。径向相位读数可能是不同相的。平衡可能需要轴向相位的读数。图2–悬臂转子不平衡图1–由不平衡产生的典型轴向FFT悬臂转子不平衡图1–由不平衡产生的典型径向FFT不平衡的典型特征诊断—具有较高的径向振动.时域波形和频谱图上均具有稳定的1XRPM分量在1XRPM上的幅值随转速稳定的增加在2XRPM,3XRPM等处幅值较低—具有较低的轴向振动—不平衡对转速的变化最敏感（与转速平方成正比）测量—Fmax设置在500HZ以下；速度频谱图；加速度时域图—检查径向振动频谱图上是否有1XRPM峰值—如果出现了其他的谐波成分，请

4、考虑其他故障频谱分析：—1倍频峰值很大，较少伴随其它倍频—无其它较大峰值出现—采用细化分析或同步平均确认1倍频峰值特征—1倍频水平方向与垂直方向峰值比不超出3:1—1倍频轴向振动远远低于径向振动相位分析—同一轴承座水平方向与垂直方向测得的相位差约为90°—轴两端水平方向（垂直方向）测得的相位相同或相反—相位数据相对稳定：15°－20°—不平衡振动在相位上保持恒定不变，与转速同步不对中不对中–最常见的振动故障。和不平衡不同,它没有单一的振动特征。完全对中–转轴的中心线平行并相交。不对中的类型:角度不对中–转轴的中心线相交但不平行平行不对中–转轴中心线平行但不相交。在实际中单纯只遇到角度

5、不对中或平行不对中是不太可能的-一般这两种情况总是同时发生。所以不对中的振动特征复杂。直接驱动的不对中图1–完全对中图2–纯粹的角度不对中图3–纯粹的平行不对中角度不对中角度不对中的特征:（1）1xrpm轴向振动大,可能在2x&3x有谐波。（2）2xrpm轴向可能和1x的轴向同样大或更大。（3）径向振动在1x,2x和3x可能比轴向振幅小。（4）径向振动取决于转轴中心线在何处与装配中心线相交。（5）通过联轴器的轴向相位变化明显(>60°)。图4–角度不对中引起的典型FFT说明:转轴中心线相交但不平行图5 -转轴中心线在联轴器处相交。注意联轴器无位移，并且轴承的径向和轴向位移大。图6–转轴中心线

6、在轴承处相交。注意到联轴器径向位移大，轴承径向位移小，轴向位移大平行不对中图7–平行不对中引起的典型FFT说明:转轴中心线平行但不相交平行不对中的特征:（1）1xrpm径向振动大,2x&3x处有谐波。（2）2xrpm轴向振幅可能和1x的一样大或更大。（3）在1x,2x和3x的径向振动可能比轴向小。（4）联轴器的径向相位变化明显(>60°)。（5）联轴器的轴向相位变化明显(>60°)。图8–转轴中心线不相交。注意到轴承的径向和轴向位移大。图9–转轴中心线不相交。注意到轴承的径向和轴向位移甚至更高。不对中轴心轨迹不对中的典型特征诊断—具有较大的轴向和径向振动在1X，2X或3XRPM处会出现稳定的

7、峰值在4到10XRPM处谐波成分较低时域波形中没有“g”形冲击－不对中振动随负荷的增加而成正比增加，但转速影响不大。测量—Fmax设置在500HZ以下；速度频谱图；加速度时域图—轴向和径向振动频谱图上是否有1X，2X或3XRPM峰值若无明显的峰值，请考虑其他故障。—检查轴向和径向振动的频谱图的4-10RPM处的峰值，若较大，则可能是松动。—检查时域波形是否稳定，是否有较大的“g”形冲击—若时域波形不稳定或显示