不平衡造成的轉(zhuǎn)子系統(tǒng)振動

不平衡造成的轉(zhuǎn)子系統(tǒng)振動

不平衡是*常見的轉(zhuǎn)子系統(tǒng)故障，其主要表現(xiàn)是1X振動過大，而過大的1X振動會導致機器零件疲勞。在極端情況下，會導致軸承磨損或內(nèi)部摩擦，進而損壞密封圈并降低機器性能。通常，只要檢測到1X振動有所增加，就可立即推斷可能出現(xiàn)了不平衡。然而，由于還有很多其它故障可以產(chǎn)生1X振動，許多機器經(jīng)過平衡后，還會因其他故障使問題重復出現(xiàn)（1X振動還是過大）。因此，要對不平衡做出正確的診斷，既要了解產(chǎn)生不平衡的機制，又要了解產(chǎn)生1X振動的其它故障。

1X不平衡力通過系統(tǒng)的動力學剛度起作用，進而引起1X振動。

振動=力/動力學剛度

由于不平衡質(zhì)量是轉(zhuǎn)子的一部分，所以其旋轉(zhuǎn)速度與轉(zhuǎn)子相同。因此，由不平衡產(chǎn)生的力的頻率是1X。線性系統(tǒng)對于1X力僅產(chǎn)生1X振動。但是，轉(zhuǎn)子系統(tǒng)具有非線性特征，例如，在高偏心率時急劇增大的油膜軸承剛度。轉(zhuǎn)子系統(tǒng)剛度的突然改變也可以產(chǎn)生非線性特征，例如，由于轉(zhuǎn)子與定子的摩擦或支撐系統(tǒng)中的松動。這些非線性特征也可以產(chǎn)生1X諧波振動，這些諧波振動有時可以在轉(zhuǎn)子處于共振狀態(tài)時在頻譜級聯(lián)圖上看到。共振期間，較大的1X振動振幅可以使轉(zhuǎn)子通過油膜軸承中偏心率較高的區(qū)域，剛度的突然增大則會產(chǎn)生諧波。

1X轉(zhuǎn)子振動在軸承中表現(xiàn)為動載荷，軸承剛度和阻尼將此載荷傳遞到轉(zhuǎn)子系統(tǒng)擴展部分，軸承座結構和機器外殼中，此系統(tǒng)將具有包含轉(zhuǎn)子和機器外殼的振動模態(tài)。這些模態(tài)可能同相，此時轉(zhuǎn)子和外殼作近相似的同向運動，這些模態(tài)也可能反相，此時轉(zhuǎn)子和外殼作近似反向運動。外殼的振動強度將取決于多種因素，其中包含轉(zhuǎn)子和外殼的相對質(zhì)量及軸承、外殼、外殼底座和地基的剛度。