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1、机械故障的振动分析和诊断本讲稿第一页，共三十八页振动的基本概念振动的基本概念 惯性力惯性力 阻尼力阻尼力 弹性力弹性力 干扰力干扰力本讲稿第二页，共三十八页表征振动的三个要素：表征振动的三个要素：振动幅值、频率（周期）、相位振动幅值、频率（周期）、相位 本讲稿第三页，共三十八页有阻尼的强迫振动及其特性有阻尼的强迫振动及其特性W/WoW/Wo本讲稿第四页，共三十八页现场设备实际的振动波形现场设备实际的振动波形 本讲稿第五页，共三十八页振动信号的采集与处理振动信号的采集与处理快速富里叶分析(FFT)原理本讲稿第六页，共三十八页用振动分析方法监测设备状态用振动分析方法监测设备状态分析方法分析方法n
2、n幅值分析：振动总值（振动水平、列度）、变化幅值分析：振动总值（振动水平、列度）、变化趋势、机械动态特性趋势、机械动态特性n n频谱分析：引起设备振动原因的具体分析频谱分析：引起设备振动原因的具体分析n n相位分析：设备振动原因的进一步确认、共振相位分析：设备振动原因的进一步确认、共振（相频特性）、动平衡分析（相频特性）、动平衡分析n n波形分析：振动总值（峰值、峰峰值波形分析：振动总值（峰值、峰峰值）、周期、）、周期、拍节拍节n n峰值能量谱分析：轴承、齿轮峰值能量谱分析：轴承、齿轮本讲稿第七页，共三十八页振动分析的过程：振动分析的过程：问诊问诊问诊问诊 监测监测监测监测 诊断诊断诊断诊断
3、措施措施措施措施问诊：问诊：问诊：问诊：了解了解了解了解设备设备背景，列出可能引起振背景，列出可能引起振背景，列出可能引起振背景，列出可能引起振动动的原因的原因的原因的原因 设设设设备备备备结结结结构构构构（传传传传动动动动链链链链参参参参数数数数，如如如如齿齿齿齿轮轮轮轮齿齿齿齿数数数数、轴轴轴轴承承承承型型型型号号号号、皮皮皮皮带带带带轮轮轮轮直直直直径径径径 等等等等）、设备的动态特性等信息设备的动态特性等信息设备的动态特性等信息设备的动态特性等信息;设备运行工况，过程参数：温度、压力、转速、负荷设备运行工况，过程参数：温度、压力、转速、负荷设备运行工况，过程参数：温度、压力、转速、负荷
4、设备运行工况，过程参数：温度、压力、转速、负荷 设备维修档案设备维修档案设备维修档案设备维修档案监测监测监测监测:确定振确定振确定振确定振动监测动监测和分析方案和分析方案和分析方案和分析方案 测试的工况（转速、负荷）；测点位置；测试参数（振动位移、测试的工况（转速、负荷）；测点位置；测试参数（振动位移、测试的工况（转速、负荷）；测点位置；测试参数（振动位移、测试的工况（转速、负荷）；测点位置；测试参数（振动位移、速度、加速度）；绝对振动、相对振动速度、加速度）；绝对振动、相对振动速度、加速度）；绝对振动、相对振动速度、加速度）；绝对振动、相对振动 测试振动的方向（测试振动的方向（测试振动的方向
5、（测试振动的方向（H/V/AH/V/AH/V/AH/V/A）数据类型（幅值、频谱、波形、相位）数据类型（幅值、频谱、波形、相位）数据类型（幅值、频谱、波形、相位）数据类型（幅值、频谱、波形、相位）信号检测类型：峰值、峰峰值、有效值信号检测类型：峰值、峰峰值、有效值信号检测类型：峰值、峰峰值、有效值信号检测类型：峰值、峰峰值、有效值本讲稿第八页，共三十八页振动分析的过程：振动分析的过程：问诊问诊问诊问诊 监测监测监测监测 诊断诊断诊断诊断 措施措施措施措施诊断：诊断：诊断：诊断：引起振引起振引起振引起振动动的原因和部位的原因和部位的原因和部位的原因和部位 振动幅值趋势分析振动幅值趋势分析振动幅值
6、趋势分析振动幅值趋势分析 振动波形识别振动波形识别振动波形识别振动波形识别频谱分析、峰值能量谱分析频谱分析、峰值能量谱分析频谱分析、峰值能量谱分析频谱分析、峰值能量谱分析 频响特性与相干分析频响特性与相干分析频响特性与相干分析频响特性与相干分析瞬时频率变化与相位分析瞬时频率变化与相位分析瞬时频率变化与相位分析瞬时频率变化与相位分析措施：措施：措施：措施：给给出出出出结论结论 继续运行；还能运行多久继续运行；还能运行多久继续运行；还能运行多久继续运行；还能运行多久?维修、检查；部位维修、检查；部位维修、检查；部位维修、检查；部位?本讲稿第九页，共三十八页不同设备故障的振动特点不同设备故障的振动特
7、点本讲稿第十页，共三十八页常常 见见 的的 设设 备备 故故 障障不不 平平 衡衡偏偏 心心 转转 子子轴轴 弯弯 曲曲不不 对对 中中松松 动动转子与定子摩擦转子与定子摩擦滑滑 动动 轴轴 承承滚滚 动动 轴轴 承承齿齿 轮轮 故故 障障 力不平衡力不平衡 力偶不平衡力偶不平衡 动不平衡动不平衡 悬臂转子不平衡悬臂转子不平衡 角不对中角不对中 平行不对中平行不对中 轴承不对中轴承不对中 联轴节故障联轴节故障 结构框架结构框架/底座松动底座松动 轴承座松动轴承座松动 轴承等部件松动轴承等部件松动 齿轮磨损齿轮磨损 齿轮偏心齿轮偏心 齿轮不对中齿轮不对中本讲稿第十一页，共三十八页质质 量量 不不
8、 平平 衡衡A An n同同同同频频频频占占占占主主主主导导导导，相相相相位位位位稳稳稳稳定定定定。如如如如果果果果只只只只有有有有不不不不平平平平衡衡衡衡，1X1X1X1X幅幅幅幅值值值值大大大大于等于通频幅值的于等于通频幅值的于等于通频幅值的于等于通频幅值的80808080，且按转速平方增大。，且按转速平方增大。，且按转速平方增大。，且按转速平方增大。n n通通通通常常常常水水水水平平平平方方方方向向向向的的的的幅幅幅幅值值值值大大大大于于于于垂垂垂垂直直直直方方方方向向向向的的的的幅幅幅幅值值值值，但但但但通常不应超过两倍。通常不应超过两倍。通常不应超过两倍。通常不应超过两倍。n n同一
9、设备的两个轴承处相位接近。同一设备的两个轴承处相位接近。同一设备的两个轴承处相位接近。同一设备的两个轴承处相位接近。n n水平方向和垂直方向的相位相差接近水平方向和垂直方向的相位相差接近水平方向和垂直方向的相位相差接近水平方向和垂直方向的相位相差接近90909090度。度。度。度。典型的频谱典型的频谱 相位关系相位关系力力力力 不不不不 平平平平 衡衡衡衡本讲稿第十二页，共三十八页质质 量量 不不 平平 衡衡B B 典型的频谱典型的频谱 相位关系相位关系力力力力 偶偶偶偶 不不不不 平平平平 衡衡衡衡同同频频占占主主导导，相相位位稳稳定定。振振幅幅按按转转速速平平方方增增大大。需进行双平面动平
10、衡。需进行双平面动平衡。偶偶不不平平衡衡在在机机器器两两端端支支承承处处均均产产生生振振动动，有有时一侧比另一侧大时一侧比另一侧大较大的偶不平衡有时可产生较大的轴向振动。较大的偶不平衡有时可产生较大的轴向振动。两支承径向同方向振动相位相差两支承径向同方向振动相位相差180180。本讲稿第十三页，共三十八页质质 量量 不不 平平 衡衡C Cn动不平衡是前两种不平衡的合成结果。动不平衡是前两种不平衡的合成结果。n仍是同频占主导，相位稳定。仍是同频占主导，相位稳定。n两支承处同方向振动相位差接近两支承处同方向振动相位差接近 典型的频谱典型的频谱 相位关系相位关系动动动动 不不不不 平平平平 衡衡衡衡
11、本讲稿第十四页，共三十八页质质 量量 不不 平平 衡衡n n悬臂转子不平衡在轴向和径向都会引起较大悬臂转子不平衡在轴向和径向都会引起较大悬臂转子不平衡在轴向和径向都会引起较大悬臂转子不平衡在轴向和径向都会引起较大1X1X1X1X振动。振动。振动。振动。n n轴向相位稳定，而径向相位会有变化。轴向相位稳定，而径向相位会有变化。轴向相位稳定，而径向相位会有变化。轴向相位稳定，而径向相位会有变化。n n悬悬悬悬臂臂臂臂式式式式转转转转子子子子可可可可产产产产生生生生较较较较大大大大的的的的轴轴轴轴向向向向振振振振动动动动，轴轴轴轴向向向向振振振振动动动动有有有有时时时时甚至超过径向振动。甚至超过径向
12、振动。甚至超过径向振动。甚至超过径向振动。n n两支承处轴向振动相位接近。两支承处轴向振动相位接近。两支承处轴向振动相位接近。两支承处轴向振动相位接近。n n往往是力不平衡和力偶不平衡同时出现往往是力不平衡和力偶不平衡同时出现往往是力不平衡和力偶不平衡同时出现往往是力不平衡和力偶不平衡同时出现 典型的频谱典型的频谱 相相 位位 关关 系系悬悬悬悬 臂臂臂臂 转转转转 子子子子 不不不不 平平平平 衡衡衡衡本讲稿第十五页，共三十八页 偏偏 心心 转转 子子n n当当当当旋旋旋旋转转转转的的的的皮皮皮皮带带带带轮轮轮轮、齿齿齿齿轮轮轮轮、电电电电机机机机转转转转子子子子等等等等有有有有几几几几何何
13、何何偏偏偏偏心心心心时时时时，会会会会在在在在两两两两个个个个转转转转子子子子中中中中心心心心连连连连线线线线方方方方向向向向上上上上产产产产生生生生较较较较大大大大的的的的1X1X1X1X振振振振动动动动；偏偏偏偏心心心心泵泵泵泵除除除除产产产产生生生生1X1X1X1X振振振振动动动动外外外外，还还还还由由由由于于于于流流流流体体体体不不不不平平平平衡衡衡衡会会会会造造造造成成成成叶叶叶叶轮轮轮轮通通通通过频率及倍频的振动。过频率及倍频的振动。过频率及倍频的振动。过频率及倍频的振动。n n垂直与水平方向振动相位相差为垂直与水平方向振动相位相差为垂直与水平方向振动相位相差为垂直与水平方向振动相
14、位相差为0 0 0 0或或或或180180180180。n n采用平衡的办法只能消除单方向的振动。采用平衡的办法只能消除单方向的振动。采用平衡的办法只能消除单方向的振动。采用平衡的办法只能消除单方向的振动。典型的频谱典型的频谱 相相 位位 关关 系系本讲稿第十六页，共三十八页 轴轴 弯弯 曲曲n n振振振振动动动动特特特特征征征征类类类类似似似似动动动动不不不不平平平平衡衡衡衡，振振振振动动动动以以以以1X1X1X1X为为为为主主主主，如如如如果果果果弯弯弯弯曲曲曲曲靠靠靠靠近近近近联联联联轴轴轴轴节节节节，也也也也可可可可产产产产生生生生2X2X2X2X振振振振动动动动。类类类类似似似似不不
15、不不对对对对中中中中、通通通通常常常常振振振振幅幅幅幅稳稳稳稳定定定定，如果如果如果如果2X2X2X2X与供电频率或其谐频接近，则可能产生波动。与供电频率或其谐频接近，则可能产生波动。与供电频率或其谐频接近，则可能产生波动。与供电频率或其谐频接近，则可能产生波动。n n轴向振动可能较大，两支承处相位相差轴向振动可能较大，两支承处相位相差轴向振动可能较大，两支承处相位相差轴向振动可能较大，两支承处相位相差180180180180度。度。度。度。n n振动随转速增加迅速增加，过了临界转速也一样。振动随转速增加迅速增加，过了临界转速也一样。振动随转速增加迅速增加，过了临界转速也一样。振动随转速增加迅
16、速增加，过了临界转速也一样。典型的频谱典型的频谱 相位关系相位关系本讲稿第十七页，共三十八页不不 对对 中中有有资资料料表表明明现现有有企企业业在在役役设设备备30305050存存在在不不同同程程度度的的不不对对中中，严严重重的的不不对对中中会会造造成成设设备备部件的过早损坏，同时会造成能源的浪费。部件的过早损坏，同时会造成能源的浪费。不不对对中中既既可可产产生生径径向向振振动动，又又会会产产生生轴轴向向振振动动；既既会会造造成成临临近近联联轴轴节节处处支支承承的的振振动动，也也会会造造成成远远离离联联轴轴节节的的自自由由端端的的振振动动。不不对对中中易易产产生生2X2X振振动动，严严重重的的
17、不不对对中中有有时时会会产产生生类类似似松松动动的的高高次谐波振动。次谐波振动。相位是判断不对中的最好判据。相位是判断不对中的最好判据。本讲稿第十八页，共三十八页 不不对对中中A An n角角角角不不不不对对对对中中中中产产产产生生生生较较较较大大大大的的的的轴轴轴轴向向向向振振振振动动动动，频频频频谱谱谱谱成成成成分分分分为为为为1X1X1X1X和和和和2X2X2X2X；还常见；还常见；还常见；还常见1X1X1X1X、2X2X2X2X或或或或3X3X3X3X都占优势的情况。都占优势的情况。都占优势的情况。都占优势的情况。n n如如如如果果果果2X2X2X2X或或或或3X3X3X3X超超超超过
18、过过过1X1X1X1X的的的的30303030到到到到50505050，则则则则可可可可认认认认为为为为是是是是存存存存在在在在角不对中。角不对中。角不对中。角不对中。n n联轴节两侧轴向振动相位相差联轴节两侧轴向振动相位相差联轴节两侧轴向振动相位相差联轴节两侧轴向振动相位相差180180180180度。度。度。度。典型的频谱典型的频谱 相位关系相位关系角角角角 不不不不 对对对对 中中中中本讲稿第十九页，共三十八页不不对对中中 B B 典型的频谱典型的频谱 相相 位位 关关 系系平平平平 行行行行不不不不 对对对对 中中中中平平平平行行行行不不不不对对对对中中中中的的的的振振振振动动动动特特
19、特特性性性性类类类类似似似似角角角角不不不不对对对对中中中中，但但但但径径径径向向向向振振振振动较大。动较大。动较大。动较大。频频谱谱中中2X2X较较大大，常常常常超超过过1X1X，这这与与联联轴轴节节结结构类型有关。构类型有关。角角角角不不不不对对对对中中中中和和和和平平平平行行行行不不不不对对对对中中中中严严严严重重重重时时时时，会会会会产产产产生生生生较较较较多多多多谐谐谐谐波的高谐次（波的高谐次（波的高谐次（波的高谐次（4X8X4X8X4X8X4X8X）振动。）振动。）振动。）振动。联轴节两侧相位相差也是联轴节两侧相位相差也是联轴节两侧相位相差也是联轴节两侧相位相差也是18018018
20、0180度。度。度。度。本讲稿第二十页，共三十八页不不对对中中 C Cn n轴轴轴轴承承承承不不不不对对对对中中中中或或或或卡卡卡卡死死死死将将将将产产产产生生生生1X,1X,1X,1X,2X2X2X2X轴轴轴轴向向向向振振振振动动动动，如如如如果果果果测测测测试试试试一一一一侧侧侧侧轴轴轴轴承承承承座座座座的的的的四四四四等等等等分分分分点点点点的的的的振振振振动动动动相相相相位位位位，对对对对应应应应两两两两点的相位相差点的相位相差点的相位相差点的相位相差180180180180度。度。度。度。n n通过找对中无法消除振动，只有卸下轴承重新安装。通过找对中无法消除振动，只有卸下轴承重新安装
21、。通过找对中无法消除振动，只有卸下轴承重新安装。通过找对中无法消除振动，只有卸下轴承重新安装。典型的频谱典型的频谱 相位关系相位关系轴轴轴轴 承承承承 不不不不 对对对对 中中中中本讲稿第二十一页，共三十八页不不对对中中 D Dn n如果联轴节的短节过长或过短，通常会产生明显的如果联轴节的短节过长或过短，通常会产生明显的如果联轴节的短节过长或过短，通常会产生明显的如果联轴节的短节过长或过短，通常会产生明显的3X3X3X3X振动。振动。振动。振动。n n齿齿齿齿型型型型联联联联轴轴轴轴节节节节卡卡卡卡死死死死会会会会引引引引起起起起轴轴轴轴向向向向和和和和径径径径向向向向振振振振动动动动，通通通
22、通常常常常轴轴轴轴向向向向大大大大于于于于径径径径向向向向，频谱以频谱以频谱以频谱以1X1X1X1X为主，兼有其它谐频，也有出现为主，兼有其它谐频，也有出现为主，兼有其它谐频，也有出现为主，兼有其它谐频，也有出现4X4X4X4X为主的实例。为主的实例。为主的实例。为主的实例。n n振动随负荷而变，振动随负荷而变，振动随负荷而变，振动随负荷而变，1X1X1X1X明显。明显。明显。明显。n n松松松松动动动动的的的的联联联联轴轴轴轴节节节节将将将将引引引引起起起起啮啮啮啮合合合合频频频频率率率率及及及及叶叶叶叶片片片片通通通通过过过过频频频频率率率率的的的的振振振振动动动动，其其其其周周周周围围围
23、围分布分布分布分布1X1X1X1X旁瓣。旁瓣。旁瓣。旁瓣。联联联联 轴轴轴轴 节节节节 故故故故 障障障障 本讲稿第二十二页，共三十八页对 中 不 良 设 备 的 轴 心 轨 迹本讲稿第二十三页，共三十八页机机 械械 松松 动动松动本身不是纯粹松动本身不是纯粹松动本身不是纯粹松动本身不是纯粹 的的的的故障，不会直接故障，不会直接故障，不会直接故障，不会直接 产生产生产生产生振动，但它可振动，但它可振动，但它可振动，但它可 放大故放大故放大故放大故障的作用。障的作用。障的作用。障的作用。A A 结结 构构 框框 架架 或或 底底 座座 松松 动动B B 轴轴 承承 座座 松松 动动C 轴轴 承承
24、 等等部部 件件 配配 合合松松 动动本讲稿第二十四页，共三十八页A.结 构 框 架/底 座 松 动振动特征振动特征振动特征振动特征:类似不平衡或不对中，频谱主要以类似不平衡或不对中，频谱主要以类似不平衡或不对中，频谱主要以类似不平衡或不对中，频谱主要以1X1X1X1X为主。为主。为主。为主。振动具有局部性，只表现在松动的转子上。振动具有局部性，只表现在松动的转子上。振动具有局部性，只表现在松动的转子上。振动具有局部性，只表现在松动的转子上。同轴承径向振动垂直，水平方向相位差同轴承径向振动垂直，水平方向相位差同轴承径向振动垂直，水平方向相位差同轴承径向振动垂直，水平方向相位差0 0 0 0或或
25、或或180180180180度。度。度。度。底板连接处相邻结合面的振动相位相差底板连接处相邻结合面的振动相位相差底板连接处相邻结合面的振动相位相差底板连接处相邻结合面的振动相位相差180180180180度。度。度。度。如果轴承紧固是在轴向，也会引起类似不对中的轴向振动。如果轴承紧固是在轴向，也会引起类似不对中的轴向振动。如果轴承紧固是在轴向，也会引起类似不对中的轴向振动。如果轴承紧固是在轴向，也会引起类似不对中的轴向振动。n n 包括如下几方面的故障包括如下几方面的故障n n 支脚、底板、水泥底座松动支脚、底板、水泥底座松动支脚、底板、水泥底座松动支脚、底板、水泥底座松动/强度不够；强度不够
26、；强度不够；强度不够；n n 框架或底板变形；紧固螺丝松框架或底板变形；紧固螺丝松框架或底板变形；紧固螺丝松框架或底板变形；紧固螺丝松动。动。动。动。本讲稿第二十五页，共三十八页B.由于结构/轴承座晃动或开裂引起的松动振动特征振动特征振动特征振动特征:主要以主要以主要以主要以2X2X2X2X为特征为特征为特征为特征(主要是径向主要是径向主要是径向主要是径向2X2X2X2X超过超过超过超过1X1X1X1X的的的的50%)50%)50%)50%)幅值有时不稳定幅值有时不稳定幅值有时不稳定幅值有时不稳定 振振振振动动动动只只只只有有有有伴伴伴伴随随随随其其其其它它它它故故故故障障障障如如如如不不不不
27、平平平平衡衡衡衡或或或或不不不不对对对对中中中中时时时时才才才才有有有有表表表表现现现现，此此此此时时时时要消除平衡或对中将很困难。要消除平衡或对中将很困难。要消除平衡或对中将很困难。要消除平衡或对中将很困难。在在间间隙隙达达到到出出现现碰碰撞撞前前，振振动动主主要要是是1X1X和和2X2X；出出现现碰碰撞撞后，振动将出现大量谐频。后，振动将出现大量谐频。n n 包括如下几方面的故障包括如下几方面的故障n n 结构或轴承座开裂结构或轴承座开裂结构或轴承座开裂结构或轴承座开裂n n 支承件长度不同引起的晃动支承件长度不同引起的晃动支承件长度不同引起的晃动支承件长度不同引起的晃动n n 部件间隙出
28、现少量偏差时部件间隙出现少量偏差时部件间隙出现少量偏差时部件间隙出现少量偏差时(尚无碰尚无碰尚无碰尚无碰撞撞撞撞)n n 紧固螺丝松动。紧固螺丝松动。紧固螺丝松动。紧固螺丝松动。本讲稿第二十六页，共三十八页C.轴承在轴承座内松动或部件配合松动振动特征振动特征振动特征振动特征:常常常常常常常常出出出出现现现现大大大大量量量量的的的的高高高高次次次次谐谐谐谐频频频频，有有有有时时时时10X10X10X10X，甚甚甚甚至至至至20X20X20X20X，松松松松动动动动严严严严重时还会出现半频及谐频重时还会出现半频及谐频重时还会出现半频及谐频重时还会出现半频及谐频(0.5X,1.5X.)(0.5X,1
29、.5X.)(0.5X,1.5X.)(0.5X,1.5X.)成分。成分。成分。成分。半频及谐频往往随不平衡或不对中等故障出现。半频及谐频往往随不平衡或不对中等故障出现。半频及谐频往往随不平衡或不对中等故障出现。半频及谐频往往随不平衡或不对中等故障出现。振动具有方向性和局部性。振动具有方向性和局部性。振动幅值变化较大，相位有时也不稳定。振动幅值变化较大，相位有时也不稳定。n n包括如下几方面的故障包括如下几方面的故障n n轴承在轴承座内松动轴承在轴承座内松动轴承在轴承座内松动轴承在轴承座内松动n n轴承内圈间隙大轴承内圈间隙大轴承内圈间隙大轴承内圈间隙大n n轴承保持架在轴承盖内松动轴承保持架在轴
30、承盖内松动轴承保持架在轴承盖内松动轴承保持架在轴承盖内松动n n轴承松动或与轴有相对转动轴承松动或与轴有相对转动轴承松动或与轴有相对转动轴承松动或与轴有相对转动本讲稿第二十七页，共三十八页转 子 摩 擦转子在转动过程中与定子的摩擦会造成严重的设备故障转子在转动过程中与定子的摩擦会造成严重的设备故障转子在转动过程中与定子的摩擦会造成严重的设备故障转子在转动过程中与定子的摩擦会造成严重的设备故障在在在在摩摩摩摩擦擦擦擦过过过过程程程程中中中中,转转转转子子子子刚刚刚刚度度度度发发发发生生生生改改改改变变变变从从从从而而而而改改改改变变变变转转转转子子子子系系系系统统统统的的的的固固固固有有有有频频
31、频频率率率率,可可可可能能能能造造造造成成成成系统共振。系统共振。系统共振。系统共振。往往往往往往往往会会会会激激激激起起起起亚亚亚亚谐谐谐谐波波波波振振振振动动动动(1/2X,(1/2X,(1/2X,(1/2X,1/3X.),1/3X.),1/3X.),1/3X.),严严严严重重重重时时时时出出出出现现现现大大大大量量量量的的的的谐谐谐谐频频频频(1/2X,1.5X,2.5X.)(1/2X,1.5X,2.5X.)(1/2X,1.5X,2.5X.)(1/2X,1.5X,2.5X.)，并伴随有噪音。，并伴随有噪音。，并伴随有噪音。，并伴随有噪音。n n轴径和滑动轴承钨金干摩轴径和滑动轴承钨金干摩
32、轴径和滑动轴承钨金干摩轴径和滑动轴承钨金干摩n n电动机转子与定子接触电动机转子与定子接触电动机转子与定子接触电动机转子与定子接触n n叶轮与扩压器口接触叶轮与扩压器口接触叶轮与扩压器口接触叶轮与扩压器口接触n n汽轮机叶片与静叶汽轮机叶片与静叶汽轮机叶片与静叶汽轮机叶片与静叶严严严严 重重重重 摩摩摩摩 擦擦擦擦轻轻轻轻 微微微微 摩摩摩摩 擦擦擦擦n n轴与汽封摩擦轴与汽封摩擦轴与汽封摩擦轴与汽封摩擦n n联轴器罩摩轴联轴器罩摩轴联轴器罩摩轴联轴器罩摩轴n n皮带摩擦皮带罩皮带摩擦皮带罩皮带摩擦皮带罩皮带摩擦皮带罩n n叶片摩擦外罩叶片摩擦外罩叶片摩擦外罩叶片摩擦外罩 典型的摩擦波形典型的
33、摩擦波形本讲稿第二十八页，共三十八页 润 滑 油 不 足 引 起 的 频 谱本讲稿第二十九页，共三十八页滚 动 轴 承n n有有有有资资资资料料料料显显显显示示示示仅仅仅仅有有有有1010101020202020的的的的轴轴轴轴承承承承达达达达到到到到或或或或接接接接近近近近设设设设计计计计寿寿寿寿命命命命.其其其其余余余余部部部部分分分分因因因因为为为为如如如如下下下下各各各各种种种种原原原原因因因因达不到设计寿命达不到设计寿命达不到设计寿命达不到设计寿命:润润滑滑不不当当,使使用用错错误误的的润润滑滑剂剂；润润滑滑剂剂或或轴轴承承内内混混入入赃赃物物或或杂杂质质；运运输输或或存存放放不不当
34、当；选选型型不不当当、安安装装错误等错误等.n n振振振振动动动动监监监监测测测测的的的的最最最最终终终终目目目目的的的的是是是是通通通通过过过过跟跟跟跟踪踪踪踪轴轴轴轴承承承承状状状状态态态态了了了了解解解解何何何何时时时时需需需需要要要要更换轴承更换轴承更换轴承更换轴承.n n位位位位移移移移：不不不不易易易易用用用用于于于于轴轴轴轴承承承承的的的的监监监监测。测。测。测。n n加加加加速速速速度度度度：可可可可早早早早期期期期发发发发现现现现轴轴轴轴承承承承的的的的故故故故障障障障征征征征兆兆兆兆，应应应应与与与与速速速速度度度度联联联联用。用。用。用。n n使用包络技术或使用包络技术或
35、使用包络技术或使用包络技术或gSEgSEgSEgSE监 测 参 数 的 选 择本讲稿第三十页，共三十八页第一阶段第一阶段：轴轴轴轴承承承承故故故故障障障障出出出出现现现现在在在在超超超超声声声声段段段段20202020 60KHz,60KHz,60KHz,60KHz,它它它它们们们们可可可可用用用用gSEgSEgSEgSE、高高高高频频频频(HFD)g(HFD)g(HFD)g(HFD)g来来来来测测测测量量量量、评评评评定定定定。例例例例如如如如：某某某某轴轴轴轴承承承承在在在在第第第第一一一一阶阶阶阶段段段段的的的的尖尖尖尖峰峰峰峰能能能能量量量量值值值值为为为为0.25gSE(0.25gS
36、E(0.25gSE(0.25gSE(实实实实测测测测数数数数值值值值与与与与测测测测试试试试位置和机械转速有关位置和机械转速有关位置和机械转速有关位置和机械转速有关)。第二阶段第二阶段：轻轻轻轻微微微微的的的的轴轴轴轴承承承承故故故故障障障障开开开开始始始始“敲敲敲敲击击击击”出出出出轴轴轴轴承承承承元元元元件件件件的的的的固固固固有有有有频频频频率率率率段段段段，一一一一般般般般在在在在5005005005002KHz2KHz2KHz2KHz范范范范围围围围内内内内；本本本本阶阶阶阶段段段段后后后后期期期期表表表表现现现现为为为为，在在在在固固固固有有有有频频频频率率率率附附附附近近近近出出
37、出出 现现现现 边边边边 频频频频（例例例例：0.25gSE 0.25gSE 0.25gSE 0.25gSE 0.5gSE 0.5gSE 0.5gSE 0.5gSE）滚 动 轴 承 故 障 谱 特 征(1)本讲稿第三十一页，共三十八页第三阶段第三阶段：轴轴轴轴承承承承出出出出现现现现磨磨磨磨损损损损故故故故障障障障频频频频率率率率和和和和谐谐谐谐波波波波出出出出现现现现；磨磨磨磨损损损损发发发发展展展展时时时时出出出出现现现现更更更更多多多多故故故故障障障障频频频频率率率率谐谐谐谐波波波波，并并并并且且且且边边边边带带带带数数数数目目目目增增增增多多多多，振振振振动动动动尖尖尖尖峰峰峰峰能量值
38、继续增大。能量值继续增大。能量值继续增大。能量值继续增大。第四阶段：第四阶段：第四阶段：第四阶段：这这这这一一一一阶阶阶阶段段段段甚甚甚甚至至至至影影影影响响响响1X1X1X1X分分分分量量量量，并并并并引引引引起起起起其其其其它它它它倍倍倍倍频频频频分分分分量量量量2X2X2X2X、3X3X3X3X等等等等的的的的增增增增大大大大。轴轴轴轴承承承承故故故故障障障障频频频频率率率率和和和和固固固固有有有有频频频频率率率率开开开开始始始始“消消消消失失失失”被被被被随随随随机机机机振振振振动动动动或或或或噪噪噪噪音音音音代代代代替替替替，高高高高频频频频量量量量和和和和尖尖尖尖峰峰峰峰能量值很大
39、。能量值很大。能量值很大。能量值很大。滚 动 轴 承 故 障 谱 特 征(2)本讲稿第三十二页，共三十八页滚滚 动动 轴轴 承承 故故 障障 频频 谱谱本讲稿第三十三页，共三十八页滚滚 动动 轴轴 承承 故故 障障 前前 后后gSE gSE 谱谱本讲稿第三十四页，共三十八页滑滑 动动 轴轴 承承滑滑滑滑动动动动轴轴轴轴承承承承摩摩摩摩擦擦擦擦后后后后期期期期通通通通常常常常出出出出现现现现一一一一系系系系列列列列倍倍倍倍频频频频成成成成分（多达分（多达分（多达分（多达10X10X10X10X20X20X20X20X）。）。）。）。老老老老的的的的滑滑滑滑动动动动轴轴轴轴承承承承往往往往往往往往
40、产产产产生生生生垂垂垂垂直直直直方方方方向向向向比比比比水水水水平平平平方向振幅更大的振动。方向振幅更大的振动。方向振幅更大的振动。方向振幅更大的振动。间间间间隙隙隙隙过过过过大大大大的的的的滑滑滑滑动动动动轴轴轴轴承承承承可可可可能能能能会会会会导导导导致致致致不不不不平平平平衡衡衡衡、不对中等引起的振动更大。不对中等引起的振动更大。不对中等引起的振动更大。不对中等引起的振动更大。摩擦摩擦/间隙过大的频谱间隙过大的频谱油膜振荡油膜振荡n n松松松松动动动动，1/2X,1/2X,1/2X,1/2X,1/3X1/3X1/3X1/3X等等等等成成成成分分分分，随负荷变化较大随负荷变化较大随负荷变化
41、较大随负荷变化较大n n乌乌乌乌金金金金脱脱脱脱落落落落，1/2X1/2X1/2X1/2X及及及及谐谐谐谐频频频频，幅幅幅幅值小于松动谱值小于松动谱值小于松动谱值小于松动谱n n瓦瓦瓦瓦块块块块损损损损坏坏坏坏，1/3X1/3X1/3X1/3X涡涡涡涡动动动动，调调调调油温有效油温有效油温有效油温有效本讲稿第三十五页，共三十八页滑滑 动动 轴轴 承承 损损 坏坏 及及 松松 动动 频频 谱谱本讲稿第三十六页，共三十八页齿齿 轮轮 故故 障障 (1)n n正正正正常常常常的的的的频频频频谱谱谱谱出出出出现现现现所所所所有有有有转转转转轴轴轴轴的的的的1X1X1X1X和啮合频率和啮合频率和啮合频率
42、和啮合频率(GMF)(GMF)(GMF)(GMF)。n n齿齿齿齿轮轮轮轮啮啮啮啮合合合合频频频频率率率率的的的的两两两两侧侧侧侧有有有有转转转转速速速速边带，其峰值较小。边带，其峰值较小。边带，其峰值较小。边带，其峰值较小。n n齿齿齿齿磨磨磨磨损损损损：齿齿齿齿轮轮轮轮固固固固有有有有频频频频率率率率出出出出现现现现，且且且且有有有有磨磨磨磨损损损损齿齿齿齿轮轮轮轮所所所所在在在在轴轴轴轴的的的的转转转转速速速速边边边边带带带带n n磨磨磨磨损损损损明明明明显显显显时时时时，啮啮啮啮合合合合频频频频率率率率附附附附近近近近也会出现较高峰值的边带。也会出现较高峰值的边带。也会出现较高峰值的边
43、带。也会出现较高峰值的边带。正常齿轮的频谱正常齿轮的频谱齿轮磨损时的频谱齿轮磨损时的频谱本讲稿第三十七页，共三十八页齿齿 轮轮 故故 障障 (2)n n齿齿齿齿轮轮轮轮偏偏偏偏心心心心：啮啮啮啮合合合合频频频频率率率率附附附附近近近近有有有有较较较较高高高高幅幅幅幅值值值值的的的的边边边边带带带带往往往往往往往往说说说说明明明明齿齿齿齿轮轮轮轮偏偏偏偏心心心心、游游游游隙隙隙隙或或或或轴轴轴轴不不不不平行。平行。平行。平行。n n啮啮啮啮合合合合频频频频率率率率峰峰峰峰值值值值随随随随负负负负载载载载的的的的增增增增大而增大。大而增大。大而增大。大而增大。n n齿齿齿齿轮轮轮轮不不不不对对对对中中中中：几几几几乎乎乎乎总总总总是是是是激激激激起起起起啮啮啮啮合合合合频频频频率率率率二二二二次次次次或或或或更更更更高高高高谐谐谐谐次次次次的的的的振振振振动动动动，且且且且2X2X2X2X或或或或3X3X3X3X啮啮啮啮合合合合频频频频率率率率处处处处峰峰峰峰值值值值较较较较大大大大；它它它它们们们们都都都都有转速的边带频率。有转速的边带频率。有转速的边带频率。有转速的边带频率。齿轮偏心的频谱齿轮偏心的频谱齿轮不对中时的频谱齿轮不对中时的频谱本讲稿第三十八页，共三十八页