一倍頻振動增大的原因分析

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1、一倍頻振動增大的原因分析一倍頻振動增大的原因分析網(wǎng)址：www.sdwfxs.cn摘要：對振動頻譜中一倍頻成分的分析研究，列舉了各種條件下的一倍頻成分變化的原因。關鍵詞：振動；平衡；一倍頻；頻譜；幅值據(jù)統(tǒng)計，有19%的設備振動來自動不平衡即一倍頻，而產(chǎn)生動不平衡有很多原因?，F(xiàn)場測量的許多頻譜結(jié)果也多與機器的一倍頻有關系，下面僅就一倍頻振動增大的原因進行分析。一、單一一倍頻信號轉(zhuǎn)子不平衡振動的時域波形為正弦波，頻率為轉(zhuǎn)子工作頻率，徑向振動大。頻譜圖中基頻有穩(wěn)定的高峰，諧波能量集中于基頻，其他倍頻振幅較小。當振動頻率小于固有

2、頻率時，基頻振幅隨轉(zhuǎn)速增大而增大；當振動頻率大于固有頻率時，轉(zhuǎn)速增加振幅趨于一個較小的穩(wěn)定值；當振動頻率接近固有頻率時機器發(fā)生共振，振幅具有最大峰值。由于通常軸承水平方向的剛度小，振動幅值較大，使軸心軌跡成為橢圓形。振動強烈程度對工作轉(zhuǎn)速的變化很敏感。1.力不平衡頻譜特征為振動波形接近正弦波，軸心軌跡近似圓形；振動以徑向為主，一般水平方向幅值大于垂直方向；振幅與轉(zhuǎn)速平方成正比，振動頻率為一倍頻；相位穩(wěn)定，兩個軸承處相位接近，同一軸承水平方向和垂直方向的相位差接近90度。2.偶不平衡頻譜特征為振動波形接近正弦波，軸心軌跡

3、近似圓形；在兩個軸承處均產(chǎn)生較大的振動，不平衡嚴重時，還會產(chǎn)生較大的軸間振動；振幅與轉(zhuǎn)速平方成正比，振動頻率以一倍頻為主，有時也會有二、三倍頻成分；振動相位穩(wěn)定，兩個軸承處相位相差180度。3.動不平衡頻譜特征為振動波形接近正弦波，軸心軌跡近似圓形；振動以徑向為主，振幅與轉(zhuǎn)速平方成正比，頻率以一倍頻為主；振動相位穩(wěn)定，兩個軸承處相位接近。4.外力作用下（旋轉(zhuǎn)）產(chǎn)生的共振各個零部件、結(jié)構件在外力作用下所產(chǎn)生的固有共振為自激振動，其頻率與不同的結(jié)構對應，即剛度不同引起的不同共振。頻譜特征為時域波形為正弦波，振動頻率以一倍頻

4、為主。二、相關一倍頻信號1.轉(zhuǎn)子永久彎曲振動類似于動不平衡和不對中，以一倍轉(zhuǎn)頻為主，也會產(chǎn)生二倍轉(zhuǎn)頻振動；振動隨轉(zhuǎn)速增加很快；通常振幅穩(wěn)定，軸向振動較大，兩支承處相位相差180度。2.轉(zhuǎn)子存在裂紋使撓度增大轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的轉(zhuǎn)軸上出現(xiàn)橫向疲勞裂紋，可能引發(fā)斷軸事故，危害很大。及時確定裂紋防止突然斷裂的災難性事故。轉(zhuǎn)軸裂紋常用的診斷方法是監(jiān)測機器開停機過程中通過“半臨界轉(zhuǎn)速”的振幅變化，以及監(jiān)測轉(zhuǎn)子運行中振幅和相位的變化。轉(zhuǎn)軸的橫向疲勞裂紋為半月狀的弧形裂紋，由于裂紋區(qū)所受的應力狀態(tài)不同，轉(zhuǎn)軸的橫向裂紋呈現(xiàn)張開、閉合、時張時閉三

5、種情況。當裂紋區(qū)轉(zhuǎn)軸總受拉應力時，裂紋處于張開或具有張開傾向的狀態(tài)，軸剛度小于無裂紋時的剛度，撓度大于無裂紋時的撓度，在一定工作轉(zhuǎn)速下振幅及相位都發(fā)生變化。當裂紋區(qū)轉(zhuǎn)軸總受壓應力時，裂紋處于閉合狀態(tài)，軸的剛度略小于無裂紋時，裂紋對轉(zhuǎn)子的振動特性基本沒有影響。當裂紋區(qū)轉(zhuǎn)軸受交變壓力時，裂紋周期性時閉時開，對振動的影響比較復雜。出現(xiàn)橫向疲勞裂紋時，軸的剛度呈各向異性，振動帶有非線性性質(zhì)。一倍頻和二倍頻分量隨時間逐漸增大，特別是二倍頻分量，隨裂紋深度的增大而明顯增大。3.滑動軸承間隙變大軸與軸承間隙過大，類似于不對中和機械松

6、動，應注意區(qū)別。此時徑向振動較大，特別是垂直徑向；可能有較大的軸向振動，止推軸承可能有較高次諧波分量；徑向和軸向時域為穩(wěn)定的周期波形占優(yōu)勢，每轉(zhuǎn)一圈有1～3個峰值；沒有較大的加速度沖擊現(xiàn)象。若軸向振動與徑向振動大小接近，表明問題嚴重。4.軸承壓蓋松動振動頻率為轉(zhuǎn)頻，并有高次諧波和分數(shù)諧波。振動具有方向性，幅值穩(wěn)定。5.軸系同軸度差造成軸系不對中的原因很多，如安裝誤差、調(diào)整不夠、承載后的變形、機器基礎的沉降不均勻等。轉(zhuǎn)子徑向振動以一倍頻和二倍頻為主，軸向振動在一倍頻、二倍頻和三倍頻處有穩(wěn)定的高峰，一般可達徑向振動50%以

7、上。若與徑向振動一樣大或更大，表明情況嚴重。三、其它與一倍頻有關的原因1.電機、風機等底座龜裂，引起剛度變化，易產(chǎn)生共振。2.聯(lián)軸器制造安裝偏差造成的磨損；不配套的連接螺帽/螺栓缺損；聯(lián)軸器螺帽磨損。3.轉(zhuǎn)子溫度梯度影響。4.潤滑油溫度變化引起的失穩(wěn)。5.?轉(zhuǎn)子或軸承剛性變化。6.電磁異常。7.齒輪機構中齒輪的累積制造誤