轉(zhuǎn)動機械常見故障的頻率特征

1、轉(zhuǎn)動機械常見故障的頻率特征轉(zhuǎn)動機械常見故障的頻率特征強迫振動類故障強迫振動類故障自激振動類故障自激振動類故障R: 轉(zhuǎn)動頻率故障名稱頻率特征轉(zhuǎn)動特征故障名稱頻率特征轉(zhuǎn)動特征不平衡1R同步正進動油膜渦動(0.40.49)R正進動熱彎曲1R同步正進動油膜振蕩等于低階固有頻率正進動不對中2R正進動氣隙振蕩等于低階固有頻率正進動磁拉力不平衡2NRN 為磁極對數(shù)正進動內(nèi)腔積液失穩(wěn)前 0.5R失穩(wěn)后為低階固有頻率正進動松 動1R, 2R 等也有 1.5R,2.5R 等轉(zhuǎn)子內(nèi)阻失穩(wěn)前 0.5R失穩(wěn)后為低階固有頻率正進動齒輪故障嚙合頻率等于齒數(shù)R ，邊帶頻率徑向摩擦失穩(wěn)前小于低階固有頻率失穩(wěn)后等于低階固有頻率反

2、進動滾動軸承外環(huán)故障內(nèi)環(huán)故障滾珠故障軸向摩擦失穩(wěn)前小于低階固有頻率失穩(wěn)后等于低階固有頻率轉(zhuǎn)子不平衡故障的頻譜轉(zhuǎn)子不平衡故障的頻譜n波形為簡諧波，少毛刺。n軸心軌跡為圓或橢圓。n1X頻率為主。n軸向振動不大。n振幅隨轉(zhuǎn)速升高而增大。n過臨界轉(zhuǎn)速有共振峰。透平風機TOTI齒輪箱1X頻率(水平)1X頻率(水平)1X頻率(鉛垂)1X頻率(鉛垂)軸向很小軸向很小轉(zhuǎn)子不平衡的類型轉(zhuǎn)子不平衡的類型不平衡類型特 征消除措施質(zhì)量不平衡低速晃動小平衡初始彎曲低速晃動大靜態(tài)校直熱彎曲振動隨負荷增大，但有滯后低速盤車部件位移或脫落振動階躍增加，然后穩(wěn)定停車檢查部件結(jié)垢振動緩慢增加，軸向振動和軸向推力增大，機器效率降低

3、清垢聯(lián)軸器不平衡相鄰軸承振動大，相位相同平衡轉(zhuǎn)子不對中故障的頻譜轉(zhuǎn)子不對中故障的頻譜 n出現(xiàn) 2X 頻率成分。n軸心軌跡成香蕉形或8字形。n軸向振動一般較大。n本例中，出現(xiàn)葉片通過頻率。電機水泵POPIMOMI1X 頻率2X 頻率葉片通過頻率轉(zhuǎn)子不對中的類型轉(zhuǎn)子不對中的類型正確對中 e = 0, = 0平行不對中 e 0, = 0角度不對中 e = 0, 0綜合不對中 e 0, 0不同聯(lián)軸節(jié)的情況不同聯(lián)軸節(jié)的情況聯(lián)軸節(jié)類型 不對中形式 振 動 特 征剛性聯(lián)軸節(jié) 平行不對中 有2X成分 角度不對中 軸向振動1X成分大 軸向振動大，有2X及高次諧波齒式聯(lián)軸節(jié) 徑向振動可能有2X、3X、4X 聯(lián)軸節(jié)

4、兩側(cè)振動的相位常相反膜片聯(lián)軸節(jié) 有nX 成分（n為螺釘數(shù)）轉(zhuǎn)子系統(tǒng)松動故障的頻譜轉(zhuǎn)子系統(tǒng)松動故障的頻譜n波形出現(xiàn)許多毛刺。n譜圖中噪聲水平高。n出現(xiàn)精確的倍頻2X，3X等成分。n松動結(jié)合面兩邊，振幅有明顯差別。電機水泵POPI轉(zhuǎn)速的精確倍頻成分本例中最高出現(xiàn)16X成分噪聲水平高松動故障引起的間入諧量松動故障引起的間入諧量n未松動時的頻未松動時的頻譜譜n松動時的頻譜松動時的頻譜 出現(xiàn)0.5X，1.5X，2.5X，3.5X.等頻率成分D 節(jié)圓直徑d 滾珠直徑 接觸角z 滾珠數(shù)R 軸的轉(zhuǎn)速頻率滾動軸承故障的特征頻率滾動軸承故障的特征頻率 dD外環(huán)故障頻率內(nèi)環(huán)故障頻率滾珠故障頻率保持架碰外環(huán)保持架碰內(nèi)

5、環(huán)RDdzf)cos1 (2RDdzf)cos1 (2RDddDf22cos)(1RDdf)cos1 (21RDdf)cos1(21滾動軸承故障的頻譜滾動軸承故障的頻譜 n軸承每一種零件有其特殊的故障頻率。n隨著故障發(fā)展，它的幅值增加，并有諧波；諧波兩邊產(chǎn)生邊頻。n還可用非頻率域的診斷方法，如共振解調(diào)。電機離心泵PIPO1X2X頻率故障基本頻率6.71X基本頻率的四個諧波帶滾動軸承的機械的頻譜特點帶滾動軸承的機械的頻譜特點 不平衡不對中松動滾動軸承故障頻率0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50RFrequency in order3.53.02.52.01.51.00.5

6、0Velocity in mm/s pk帶滑動軸承的機械的頻譜特點帶滑動軸承的機械的頻譜特點不對中松動引起的諧波不平衡油膜渦動、碰摩0 2 4 6 8 10 12 14 16Frequency in orderDisplacement in m pk to pk12.510.07.55.02.50齒輪故障的頻譜齒輪故障的頻譜n齒輪嚙合頻率GMF等于齒數(shù)乘以齒輪轉(zhuǎn)速頻率。n齒輪嚙合頻率兩邊有邊頻，間距為1X。n隨著齒輪故障發(fā)展，邊頻越來越豐富，幅值增加。n可用倒頻譜作進一步分析。OUBSISOL齒輪箱上輥下輥輸入軸嚙合頻率GMF上邊頻下邊頻2X確定報警值和危險值的方法確定報警值和危險值的方法 絕

7、對法絕對法 根據(jù)相應(yīng)的國際標準、國家標準、行業(yè)標準等， 如： ISO， GB， API 等。 相對法相對法 以機器正常狀態(tài)的振動值作為基數(shù)，自己和自己比。 類比法類比法 與同類機器的振動值作比較。轉(zhuǎn)機振動標準舉例轉(zhuǎn)機振動標準舉例( (軸承振動軸承振動) )ISO2372ISO2372，ISO3945ISO3945振動烈度：振動速度的有效值測量頻率范圍 101000HzI 級：小型機械 例15kW以下電機II級：中型機械 例1575kW以下電機 和300kW以下機械III級：大型機械，剛性基礎(chǔ) 60012000r/minIV 級：大型機械，柔性基礎(chǔ) 60012000r/min振動烈度mm/s設(shè)

8、備 分 級范 圍限 值I 級II 級III 級IV級0.280.450.71A A A1.12A A A1.8B B BA A A2.8B B BA A A4.5C C CB B B7.1C C CB B B11.2C C C18C C C284571D D DD D DD D DD D D0.280.450.711.121.82.84.57.111.2182845A優(yōu)優(yōu)，B良，良，C可可，D不可不可(軸振動)轉(zhuǎn)機振動標準舉例轉(zhuǎn)機振動標準舉例VDI德國工程師協(xié)會IEC 國際電工協(xié)會API 美國石油協(xié)會NEMA MITI/JEAC 相對法確定振動限值相對法確定振動限值1 2 3 4 5 6 7

9、8滾動軸承滾動軸承齒齒 輪輪旋轉(zhuǎn)機械旋轉(zhuǎn)機械滑動軸承滑動軸承(23) (46) 報警值危險值正常值正常值類比法確定振動限值類比法確定振動限值CBAD 設(shè)備號測點ABCDH0.060.060.060.06H0.070.050.070.07H0.060.070.140.05振動烈度cm/sH0.070.060.170.07 C泵的振動超過同類諸泵的振動一倍，C泵應(yīng)定為有故障故障頻率帶頻率范圍報警值單 位通 頻(040)R 8.8mm/s pk基頻、亞同步(01.2)R 7.6mm/s pk23 倍頻(1.53.5)R 6.3mm/s pk軸承帶 I(3.515)R 3.3mm/s pk軸承帶 II(1540)R 3.3mm/s pk葉片通過頻率葉片數(shù)R 2.5mm/s pk很高頻40R 20kHz 3.0g pk R 為機器的轉(zhuǎn)動頻率滾動軸承機械的滾動軸承機械的報警參考值報警參考值0 5 10 15 20 25 30 35 40 R8 6 4 2 0mm/s pk故障頻率帶頻率范圍報警值單 位通 頻(010)R 8.8mm/s pk亞同步(00.8)R2.54mm/s pk基 頻(0.81.8)R 7.6mm/s pk2