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1、转动机械常见故障的频率特征转动机械常见故障的频率特征强强迫迫振振动动类类故故障障自自激激振振动动类类故故障障R:转动频率转子不平衡故障的频谱转子不平衡故障的频谱n波形为简谐波，少毛刺。n轴心轨迹为圆或椭圆。n1X频率为主。n轴向振动不大。n振幅随转速升高而增大。n过临界转速有共振峰。透平风机TOTI齿轮箱1X频率(水平)1X频率(水平)1X频率(铅垂)1X频率(铅垂)轴向很小轴向很小转子不平衡的类型转子不平衡的类型转子不对中故障的频谱转子不对中故障的频谱 n出现 2X 频率成分。n轴心轨迹成香蕉形或8字形。n轴向振动一般较大。n本例中，出现叶片通过频率。电机水泵POPIMOMI1X 频率2X
2、频率叶片通过频率转子不对中的类型转子不对中的类型正确对中 e=0,=0平行不对中 e 0,=0角度不对中 e=0,0综合不对中 e 0,0不同联轴节的情况不同联轴节的情况联轴节类型 不对中形式 振 动 特 征刚性联轴节 平行不对中 有2X成分 角度不对中 轴向振动1X成分大 轴向振动大，有2X及高次谐波齿式联轴节 径向振动可能有2X、3X、4X 联轴节两侧振动的相位常相反膜片联轴节 有nX 成分（n为螺钉数）转子系统松动故障的频谱转子系统松动故障的频谱n波形出现许多毛刺。n谱图中噪声水平高。n出现精确的倍频2X，3X等成分。n松动结合面两边，振幅有明显差别。电机水泵POPI转速的精确倍频成分本
3、例中最高出现16X成分噪声水平高松动故障引起的间入谐量松动故障引起的间入谐量n未松动时的频未松动时的频谱谱n松动时的频谱松动时的频谱 出现0.5X，1.5X，2.5X，3.5X.等频率成分D 节圆直径d 滚珠直径 接触角z 滚珠数R 轴的转速频率滚动轴承故障的特征频率滚动轴承故障的特征频率 dD外环故障频率内环故障频率滚珠故障频率保持架碰外环保持架碰内环滚动轴承故障的频谱滚动轴承故障的频谱 n轴承每一种零件有其特殊的故障频率。n随着故障发展，它的幅值增加，并有谐波；谐波两边产生边频。n还可用非频率域的诊断方法，如共振解调。电机离心泵PIPO1X2X频率故障基本频率6.71X基本频率的四个谐波带
4、滚动轴承的机械的频谱特点带滚动轴承的机械的频谱特点 不平衡不对中松动滚动轴承故障频率0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50RFrequency in order3.53.02.52.01.51.00.50Velocity in mm/s pk带滑动轴承的机械的频谱特点带滑动轴承的机械的频谱特点不对中松动引起的谐波不平衡油膜涡动、碰摩0 2 4 6 8 10 12 14 16Frequency in orderDisplacement in m pk to pk12.510.07.55.02.50齿轮故障的频谱齿轮故障的频谱n齿轮啮合频率GMF等于齿数乘以齿轮转速频率。n齿
5、轮啮合频率两边有边频，间距为1X。n随着齿轮故障发展，边频越来越丰富，幅值增加。n可用倒频谱作进一步分析。OUBSISOL齿轮箱上辊下辊输入轴啮合频率GMF上边频下边频2X确定报警值和危险值的方法确定报警值和危险值的方法 绝对法绝对法 根据相应的国际标准、国家标准、行业标准等，如：ISO，GB，API 等。相对法相对法 以机器正常状态的振动值作为基数，自己和自己比。类比法类比法 与同类机器的振动值作比较。转机振动标准举例转机振动标准举例(轴承振动轴承振动)ISO2372ISO2372，ISO3945ISO3945振动烈度：振动速度的有效值测量频率范围 101000HzI 级：小型机械 例15k
6、W以下电机II级：中型机械 例1575kW以下电机 和300kW以下机械III级：大型机械，刚性基础 60012000r/minIV 级：大型机械，柔性基础 60012000r/min0.280.450.711.121.82.84.57.111.2182845A优优，B良，良，C可可，D不可不可(轴振动)转转机机振振动动标标准准举举例例VDI德国工程师协会IEC 国际电工协会API 美国石油协会NEMA MITI/JEAC 相对法确定振动限值相对法确定振动限值1 2 3 4 5 6 7 8滚动轴承滚动轴承齿齿 轮轮旋转机械旋转机械滑动轴承滑动轴承(23)(46)报警值危险值正常值正常值类比法确定振动限值类比法确定振动限值CBAD C泵的振动超过同类诸泵的振动一倍，C泵应定为有故障滚滚动动轴轴承承机机械械的的报报警警参参考考值值0 5 10 15 20 25 30 35 40 R8 6 4 2 0mm/s pk滑滑动动轴轴承承机机械械的的报报警警参参考考值值0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 R8 6 4 2 0mm/s pk