机械故障的振动分析和诊断.pptVIP

机械故障的振动分析和诊断第1页，共38页，星期日，2025年，2月5日振动的基本概念惯性力阻尼力弹性力干扰力第2页，共38页，星期日，2025年，2月5日表征振动的三个要素：振动幅值、频率（周期）、相位第3页，共38页，星期日，2025年，2月5日有阻尼的强迫振动及其特性W/WoW/Wo第4页，共38页，星期日，2025年，2月5日现场设备实际的振动波形第5页，共38页，星期日，2025年，2月5日振动信号的采集与处理快速富里叶分析(FFT)原理第6页，共38页，星期日，2025年，2月5日用振动分析方法监测设备状态分析方法幅值分析：振动总值（振动水平、列度）、变化趋势、机械动态特性频谱分析：引起设备振动原因的具体分析相位分析：设备振动原因的进一步确认、共振（相频特性）、动平衡分析波形分析：振动总值（峰值、峰峰值…）、周期、拍节峰值能量谱分析：轴承、齿轮…第7页，共38页，星期日，2025年，2月5日振动分析的过程：问诊→监测→诊断→措施问诊：了解设备背景，列出可能引起振动的原因设备结构（传动链参数，如齿轮齿数、轴承型号、皮带轮直径等）、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、负荷设备维修档案监测:确定振动监测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、速度、加速度）；绝对振动、相对振动测试振动的方向（H/V/A）数据类型（幅值、频谱、波形、相位）信号检测类型：峰值、峰峰值、有效值第8页，共38页，星期日，2025年，2月5日振动分析的过程：问诊→监测→诊断→措施诊断：引起振动的原因和部位振动幅值趋势分析振动波形识别频谱分析、峰值能量谱分析频响特性与相干分析瞬时频率变化与相位分析措施：给出结论继续运行；还能运行多久?维修、检查；部位?第9页，共38页，星期日，2025年，2月5日不同设备故障的振动特点第10页，共38页，星期日，2025年，2月5日常见的设备故障不平衡偏心转子轴弯曲不对中松动转子与定子摩擦滑动轴承滚动轴承齿轮故障力不平衡力偶不平衡动不平衡悬臂转子不平衡角不对中平行不对中轴承不对中联轴节故障结构框架/底座松动轴承座松动轴承等部件松动齿轮磨损齿轮偏心齿轮不对中第11页，共38页，星期日，2025年，2月5日质量不平衡

A同频占主导，相位稳定。如果只有不平衡，1X幅值大于等于通频幅值的80％，且按转速平方增大。通常水平方向的幅值大于垂直方向的幅值，但通常不应超过两倍。同一设备的两个轴承处相位接近。水平方向和垂直方向的相位相差接近90度。典型的频谱相位关系力不平衡第12页，共38页，星期日，2025年，2月5日质量不平衡

B典型的频谱相位关系力偶不平衡同频占主导，相位稳定。振幅按转速平方增大。需进行双平面动平衡。偶不平衡在机器两端支承处均产生振动，有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。两支承径向同方向振动相位相差180。第13页，共38页，星期日，2025年，2月5日质量不平衡

C动不平衡是前两种不平衡的合成结果。仍是同频占主导，相位稳定。两支承处同方向振动相位差接近典型的频谱相位关系动不平衡第14页，共38页，星期日，2025年，2月5日质量不平衡

Ｄ悬臂转子不平衡在轴向和径向都会引起较大1X振动。轴向相位稳定，而径向相位会有变化。悬臂式转子可产生较大的轴向振动，轴向振动有时甚至超过径向振动。两支承处轴向振动相位接近。往往是力不平衡和力偶不平衡同时出现典型的频谱相位关系悬臂转子不平衡第15页，共38页，星期日，2025年，2月5日偏心转子

当旋转的皮带轮、齿轮、电机转子等有几何偏心时，会在两个转子中心连线方向上产生较大的1X振动；偏心泵除产生1X振动外，还由于流体不平衡会造成叶轮通过频率及倍频的振动。垂直与水平方向振动相位相差为0或180。采用平衡的办法只能消除单方向的振动。典型的频谱相位关系第16页，共38页，星期日，2025年，2月5日轴

弯

曲

振动特征类似动不平衡，振动以1X为主，如果弯曲靠近联轴节，也可产生2X振动。类似不对中、通常振幅稳定，如果2X与供电频率或其谐频接近，则可能产生波动。轴向