設(shè)備故障診斷技術(shù)說(shuō)明

46-/NUMPAGES46設(shè)備故障診斷技術(shù)簡(jiǎn)介上海華陽(yáng)檢測(cè)儀器有限公司ShanghaiHuayangMeasuringInstrumentsCo.,Ltd目錄設(shè)備故障診斷技術(shù)定義（3）一．設(shè)備維修制度的進(jìn)展（4）二．檢測(cè)參數(shù)類(lèi)型（5）三．振動(dòng)檢測(cè)中位移、速度和加速度參數(shù)的選擇（5）四．測(cè)點(diǎn)選擇原則（6）五．測(cè)點(diǎn)編號(hào)原則（7）六．評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)（7）七．測(cè)量方向及代號(hào)（10）八．搜集和掌握有關(guān)的知識(shí)和資料（10）九．故障分析與診斷（11）十．常見(jiàn)故障的識(shí)不（14）1．不平衡（14）2．不對(duì)中（14）3．機(jī)械松動(dòng)（15）4.轉(zhuǎn)子或軸裂紋（15）5．滾動(dòng)軸承（15）6．滑動(dòng)軸承（16）7．齒輪箱（19）8．傳動(dòng)皮帶（20）9．葉輪、葉片和旋翼（21）10．電機(jī)（22）11．共振（23）十一.故障分析方法（25）1．簡(jiǎn)易分析方法（25）2．頻譜分析方法（26）設(shè)備故障診斷技術(shù)簡(jiǎn)介設(shè)備故障診斷技術(shù)定義：是一種為了了解和掌握設(shè)備在使用過(guò)程中的狀態(tài)（在設(shè)備差不多不拆卸、不解體的情況下）而采納一定的檢測(cè)手段，依照檢測(cè)的數(shù)據(jù)和經(jīng)驗(yàn)的積存，來(lái)確定設(shè)備整體或局部是正常或異常、早期發(fā)覺(jué)設(shè)備故障及其緣故、并能早期預(yù)報(bào)設(shè)備故障進(jìn)展趨勢(shì)的一門(mén)技術(shù)。通俗地講，它是一種給設(shè)備“看病”的技術(shù)。那個(gè)地點(diǎn)所講的設(shè)備指的是機(jī)械設(shè)備。它包括各類(lèi)機(jī)械，例如：風(fēng)機(jī)、壓縮機(jī)等的動(dòng)設(shè)備和容器、管道、閥門(mén)、工業(yè)爐等的靜設(shè)備，還包括某些電器設(shè)備。什么是故障？指的是設(shè)備不能完成其所規(guī)定的功能，稱(chēng)作“故障”，然而這些功能是能夠修復(fù)的!若不能修復(fù)的則稱(chēng)作“失效”，關(guān)于“失效”的機(jī)械設(shè)備只能更換。那個(gè)地點(diǎn)關(guān)鍵是如何能抓住一切有用的信息,運(yùn)用知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)作出適當(dāng)?shù)脑\斷結(jié)論。一．設(shè)備維修制度的進(jìn)展1．事后維修設(shè)備運(yùn)行至故障停車(chē)后才進(jìn)行修理。預(yù)防維修按照預(yù)定的檢修時(shí)刻間隔進(jìn)行維修（打算維修）。預(yù)知維修對(duì)設(shè)備進(jìn)行狀態(tài)監(jiān)測(cè)，依照設(shè)備監(jiān)測(cè)和診斷的結(jié)果，視設(shè)備劣化或故障的程度，安排在適當(dāng)?shù)臅r(shí)刻進(jìn)行必要的設(shè)備維修。4．預(yù)知維修優(yōu)點(diǎn)提高設(shè)備運(yùn)行安全性，防止不足維修而導(dǎo)致的事故;提高維修經(jīng)濟(jì)效益，幸免過(guò)剩維修造成的白費(fèi);提高設(shè)備使用合理性、運(yùn)行安全性和經(jīng)濟(jì)性;延長(zhǎng)貴重設(shè)備使用壽命;實(shí)現(xiàn)設(shè)備使用、維修、生產(chǎn)的現(xiàn)代化。應(yīng)用舉例日本：事故率減少75％，維修費(fèi)用降低25％～50％;英國(guó)：2000個(gè)工業(yè)企業(yè)每年節(jié)約維修費(fèi)用3億英鎊，收益為投入的6倍。6．設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)是實(shí)現(xiàn)預(yù)知維修的基礎(chǔ)。準(zhǔn)確、全面的設(shè)備監(jiān)測(cè)信息是實(shí)現(xiàn)預(yù)知維修的可靠保證。7．設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)方式在線監(jiān)測(cè)：投資成本高，監(jiān)測(cè)對(duì)象以關(guān)鍵設(shè)備為主。離線檢測(cè)：投資成本低，要緊針對(duì)大量的散在分布的中小型設(shè)備。二．檢測(cè)參數(shù)類(lèi)型:振動(dòng)[振動(dòng)位移d(mm)、振動(dòng)速度v(mm/s)、振動(dòng)加速度a(m/s2)]、溫度[t(℃)]、轉(zhuǎn)速[n(rpm)]、厚度[δ(mm)]、電流[I(mA)]、電壓[U(mV)]...1．振動(dòng)位移是指一個(gè)物體離開(kāi)其平衡位置（參考位置）的距離或位置。（用d表示，單位mm）。2.振動(dòng)速度是指物體在單位時(shí)刻里，離開(kāi)其平衡位置，作往復(fù)運(yùn)動(dòng)的快慢程度。（用v表示，單位mm/s）。（單位時(shí)刻內(nèi)的位移變化率）。3．振動(dòng)加速度是指物體在單位時(shí)刻里，振動(dòng)速度的變化程度(用a表示，單位m/s2)。三．振動(dòng)檢測(cè)中位移、速度和加速度參數(shù)的選擇一般認(rèn)為，對(duì)振動(dòng)頻率在10Hz以下，位移量較大的低頻振動(dòng)，選擇位移為檢測(cè)量。另外關(guān)于某些高速旋轉(zhuǎn)的機(jī)器的振動(dòng)，旋轉(zhuǎn)精度要求較高時(shí)，也用位移來(lái)衡量。關(guān)于多數(shù)機(jī)器來(lái)講，都用速度來(lái)評(píng)價(jià)其振動(dòng)強(qiáng)度。經(jīng)驗(yàn)表明在覆蓋10Hz～1000Hz的頻帶上，速度測(cè)量完整地表示了機(jī)器振動(dòng)的嚴(yán)峻程度。而加速度測(cè)量的適用范圍能夠達(dá)到10000Hz以上，關(guān)于寬頻帶測(cè)量、高頻振動(dòng)和存在沖擊振動(dòng)的場(chǎng)合都測(cè)量加速度。當(dāng)齒輪、滾動(dòng)軸承、軸瓦等出現(xiàn)剝落、磨損等缺陷時(shí)，往往首先在高頻段出現(xiàn)故障信息，只有當(dāng)故障比較明顯時(shí)，才能在低頻段反映出來(lái)。因此，通過(guò)檢測(cè)加速度，能夠有效發(fā)覺(jué)設(shè)備早期缺陷。檢測(cè)實(shí)踐中，往往對(duì)位移、速度和加速度進(jìn)行聯(lián)合測(cè)量。圖3-1位移、速度和加速度參數(shù)的選擇圖3-1描述的是同一部機(jī)器的同一工況用三種傳感器測(cè)量的幅頻圖，三者均可用于機(jī)器狀況的監(jiān)測(cè)。然而速度計(jì)給出一個(gè)近似水平的譜，它所需的動(dòng)態(tài)范圍小，因此，針對(duì)這一實(shí)際測(cè)量，速度計(jì)被稱(chēng)為“最佳參數(shù)”。而對(duì)用位移計(jì)、加速度計(jì)測(cè)量，為了描述所有重量的變化，必須采納大得多的動(dòng)態(tài)范圍。四．測(cè)點(diǎn)選擇原則（以振動(dòng)為例）1．傳遞路徑最短.2．測(cè)點(diǎn)剛度最大.3．對(duì)測(cè)量參數(shù)響應(yīng)最敏感.4．少界面.5．不能有空腔.6．能反映整個(gè)設(shè)備信息.注:為保證測(cè)量數(shù)據(jù)的一致性,測(cè)點(diǎn)一旦確定之后請(qǐng)及時(shí)做好永久性的標(biāo)記,今后一般情況下不同意再作變動(dòng)!五．測(cè)點(diǎn)編號(hào)原則（以振動(dòng)為例）動(dòng)力源輸出位置（軸承部位）定為2#測(cè)點(diǎn)、自左向右依次（均在軸承部位）為：3#、4#、5#...（詳見(jiàn)圖5-1所示）圖5-1測(cè)點(diǎn)布置示意圖六．評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)絕對(duì)標(biāo)準(zhǔn)評(píng)判法：例如振動(dòng)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)ISO—2372以及…⑴表6-1國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)⑵表6-2注：用加速度檔，分不用頻率范圍(10～1000)Hz及(10～5000)Hz進(jìn)行測(cè)量，當(dāng)兩值不相等或相差懸殊（最大達(dá)13倍）時(shí),即表明該測(cè)點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的部件有故障。⑶表6-3往復(fù)式壓縮機(jī)基礎(chǔ)振動(dòng)同意振幅壓縮機(jī)轉(zhuǎn)速（r/min）＞400400～200＜200同意振幅（mm）＜0.15＜0.20＜0.25⑷表6-4一般參考評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)振動(dòng)參數(shù)進(jìn)口國(guó)產(chǎn)計(jì)量單位A（加速度）20.030.0m∕s2V（速度）2.03.0mm∕sD（位移）50μm注:表中≦1∕3等級(jí)為優(yōu).≦2∕3等級(jí)為良.≦3∕3等級(jí)為合格.相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)評(píng)判法：例如浴缸曲線…表6-4旋轉(zhuǎn)機(jī)械振動(dòng)評(píng)判相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)實(shí)際值與初始值的比值振動(dòng)頻率(倍)1234567低頻振動(dòng)（≦1000HZ）(指振動(dòng)速度和位移)良好注意危險(xiǎn)高頻振動(dòng)（＞1000HZ）(指振動(dòng)加速度)良好注意危險(xiǎn)類(lèi)比標(biāo)準(zhǔn)評(píng)判法：例如，多臺(tái)同型號(hào)、同規(guī)格、在相同條件下工作的電動(dòng)機(jī)…異常狀態(tài)相互之間同測(cè)點(diǎn)的測(cè)量值相比大于1.6倍以上.關(guān)于正常狀態(tài)超過(guò)4mm/s的設(shè)備和在正常狀態(tài)不足1mm/s的設(shè)備,是一種良好的﹑七．測(cè)量方向及代號(hào)（以振動(dòng)為例）圖7-1圖7-1測(cè)量方向示意圖舉例：4Ha----意為：4#測(cè)點(diǎn)、水平位置、加速度。八．搜集和掌握有關(guān)的知識(shí)和資料1．機(jī)器結(jié)構(gòu)性能資料：包括機(jī)器的工作原理，機(jī)器在整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程中的地位和作用，重要的動(dòng)態(tài)參數(shù)，如驅(qū)動(dòng)功率、流量、壓力、轉(zhuǎn)速變化范圍、電流、電壓、溫度等，機(jī)器結(jié)構(gòu)組成和參數(shù)，如軸承型式、密封結(jié)構(gòu)、聯(lián)軸節(jié)結(jié)構(gòu)、齒輪齒數(shù)、葉片數(shù)、共振頻率、臨界轉(zhuǎn)速等等。2．操作運(yùn)行情況：包括負(fù)荷及其變化情況、潤(rùn)滑情況、起動(dòng)和停機(jī)情況、工藝參數(shù)變化情況等。3．機(jī)器周?chē)h(huán)境的阻礙：包括溫度、濕度、與其他機(jī)器的關(guān)聯(lián)、地基沉降、電壓波動(dòng)等因素對(duì)機(jī)器性能的阻礙。4．故障與維修情況：包括上次大修時(shí)刻、大修時(shí)作過(guò)哪些調(diào)整、運(yùn)轉(zhuǎn)以來(lái)發(fā)生故障及對(duì)故障處理情況的記錄和檔案、機(jī)器的薄弱環(huán)節(jié)及可能容易發(fā)生故障的類(lèi)型和部位、同型號(hào)、同工作條件下其他機(jī)器的故障情況等。九．故障分析與診斷依照振動(dòng)信號(hào)識(shí)不設(shè)備故障是件難度專(zhuān)門(mén)大的工作。這要緊因?yàn)椋和还收夏軌虮憩F(xiàn)出多種癥候，同一癥候可由不同故障引起，不同類(lèi)型的機(jī)器其故障與癥候的對(duì)應(yīng)關(guān)系可能不完全一樣，這種關(guān)系又與運(yùn)行條件、環(huán)境條件、故障歷史及維修情況有緊密聯(lián)系。在故障診斷中，熟悉和掌握機(jī)器的結(jié)構(gòu)、特性、使用和維修情況以及實(shí)際診斷經(jīng)驗(yàn)差不多上專(zhuān)門(mén)重要的。1．注意進(jìn)展和變化在分析和診斷故障時(shí)，應(yīng)注意從進(jìn)展變化中得出準(zhǔn)確的結(jié)論。單獨(dú)一次測(cè)量往往難于對(duì)故障推斷有較大把握，反復(fù)多次的跟蹤測(cè)量、分析能使診斷更接近于真實(shí)情況。為此，應(yīng)注意積存和研究機(jī)器正常運(yùn)行狀態(tài)下的振動(dòng)數(shù)據(jù)，包括基頻的幅值和相位、次諧波和高次諧波的幅值和相位、其他重要頻率重量的幅值、時(shí)域波形以及軸心軌跡的形狀、大小和旋轉(zhuǎn)方向等。對(duì)當(dāng)前機(jī)器的振動(dòng)信號(hào)進(jìn)行各種觀看和分析時(shí)，應(yīng)與正常運(yùn)行狀態(tài)下的振動(dòng)進(jìn)行比較，注意哪些參數(shù)發(fā)生了變化及變化程度如何。例如：о基頻重量變化不大而2××倍頻之意。f=機(jī)器轉(zhuǎn)速/60，單位為：赫芝或Hz，下同)幅值明顯增大可能講明不對(duì)中加??；о喘振使軸向振動(dòng)變化明顯；о而不平衡增大使水平和垂直方向振動(dòng)同步增長(zhǎng)。趨勢(shì)分析也是有效的方法，不但分析振動(dòng)有效值或峰-峰值變化趨勢(shì)，而且分析基頻、1∕2×、2×等各頻率重量的變化趨勢(shì)，從而得出振動(dòng)是穩(wěn)定不變、逐漸上升、時(shí)升時(shí)降依舊迅速增大等信息。例如，不平衡加大使振動(dòng)緩慢而穩(wěn)定上升，葉片斷落則使振動(dòng)幅值突然上升。2．輔助測(cè)試有些情況下，為了確定或排除某些可能的故障，需要進(jìn)行一些輔助測(cè)試。這些輔助測(cè)試包括：變轉(zhuǎn)速振動(dòng)測(cè)試；變負(fù)荷振動(dòng)測(cè)試；變潤(rùn)滑系統(tǒng)參數(shù)（油溫、油壓）振動(dòng)測(cè)試；起動(dòng)或停車(chē)過(guò)程振動(dòng)測(cè)試；共振頻率測(cè)試；機(jī)殼、基座或管道某些部件的測(cè)試。3．分析振動(dòng)的方向性和幅值穩(wěn)定性一般講來(lái)：о不平衡量增大，則徑向水平、垂直兩個(gè)方向的振幅同時(shí)增長(zhǎng)；о不對(duì)中徑向振幅增大，但同時(shí)還可引起軸向振動(dòng)；о基座松動(dòng)時(shí)垂直方向振動(dòng)明顯大于水平方向振動(dòng)；о轉(zhuǎn)子組件松動(dòng)引起的振動(dòng)，其幅值不穩(wěn)定；о油膜渦動(dòng)和油膜振蕩則以徑向振動(dòng)為主，振幅不穩(wěn)定；о轉(zhuǎn)子裂紋引起的2倍頻振動(dòng)，水平方向和垂直方向的振幅大小相近（4．分析各頻率成分的相位不平衡引起的基頻振動(dòng)重量與轉(zhuǎn)軸相位標(biāo)志之間的角度（即基頻重量的相位）保持不變，水平方向與垂直方向振動(dòng)相位相差約90°。平行不對(duì)中引起的徑向振動(dòng)在軸兩端反向，即相位相差180°；角不對(duì)中引起的徑向振動(dòng)在軸兩端同向，即相位差為零。)5．觀看隨轉(zhuǎn)速的變化轉(zhuǎn)速變化要緊指設(shè)備在起動(dòng)和停車(chē)過(guò)程中所經(jīng)歷的各種轉(zhuǎn)速，振動(dòng)信號(hào)能顯示出故障與轉(zhuǎn)速的關(guān)系，以此可區(qū)分不同故障。例如：о不平衡引起的振動(dòng)幅值隨轉(zhuǎn)速的增大而增大，并在通過(guò)臨界轉(zhuǎn)速時(shí)有峰值出現(xiàn)；о不對(duì)中引起的振動(dòng)與轉(zhuǎn)速關(guān)系不大。十．常見(jiàn)故障的識(shí)不不平衡о故障緣故當(dāng)轉(zhuǎn)子質(zhì)量中心偏離轉(zhuǎn)動(dòng)中心時(shí)出現(xiàn)不平衡。造成不平衡的緣故通常是：裝配不適當(dāng)、轉(zhuǎn)子上有附加物生成、轉(zhuǎn)子質(zhì)量磨損、轉(zhuǎn)子破裂或丟失部件。о特征徑向振動(dòng)大。（基頻幅值隨轉(zhuǎn)速增大而增大，這是不平衡的重要特征。）（2）軸向振動(dòng)較小。2．不對(duì)中о故障緣故兩個(gè)相連接的機(jī)器軸線不平行或不重合，一個(gè)或多個(gè)軸承安裝傾斜或偏心，即為不對(duì)中。造成不對(duì)中的緣故能夠是裝配不當(dāng)，調(diào)整不夠，基礎(chǔ)損壞，熱脹或聯(lián)軸節(jié)鎖死。о特征（1）軸向振動(dòng)大有穩(wěn)定的高峰，一般達(dá)到徑向振動(dòng)的50%以上，若與徑向振動(dòng)一樣大或比徑向振動(dòng)更大，表明情況嚴(yán)峻。（2）徑向振動(dòng)大3.機(jī)械松動(dòng)о故障緣故機(jī)械松動(dòng)分為結(jié)構(gòu)松動(dòng)和轉(zhuǎn)動(dòng)部件松動(dòng)。造成機(jī)械松動(dòng)的緣故是：安裝不良、長(zhǎng)期工作造成過(guò)渡磨損、基礎(chǔ)或基座損壞或零部件破壞。о特征（1）徑向（特不是垂直方向）振動(dòng)大振動(dòng)可能具有高度的方向性。時(shí)域波形可能較雜亂，有明顯的不穩(wěn)定的非周期信號(hào)?？赡苡写蟮臎_擊信號(hào)。軸向振動(dòng)小或正常。4.轉(zhuǎn)子或軸裂紋大功率發(fā)電機(jī)組超壽命運(yùn)行，有時(shí)轉(zhuǎn)子或軸上會(huì)出現(xiàn)裂紋，及時(shí)確定裂紋的存在，可防止突然斷裂的災(zāi)難性事故。（1）轉(zhuǎn)子或軸裂紋日漸擴(kuò)展和加深，使1×、2×重量的幅值隨時(shí)刻而穩(wěn)定地增長(zhǎng)，這是存在裂紋與其他產(chǎn)生1×、2×重量的故障之間最大的區(qū)不。應(yīng)在對(duì)轉(zhuǎn)子1×、2×重量進(jìn)行長(zhǎng)期狀態(tài)監(jiān)測(cè)的基礎(chǔ)上進(jìn)行趨勢(shì)分析，當(dāng)確認(rèn)上述二重量的幅值隨時(shí)刻呈穩(wěn)定增長(zhǎng)趨勢(shì)時(shí)，可能存在轉(zhuǎn)子或軸裂紋。（2）在升速或降速過(guò)程中，當(dāng)轉(zhuǎn)速通過(guò)1/2倍一階臨界轉(zhuǎn)速時(shí)，2×重量由于共振而對(duì)裂紋特不敏感，其幅值會(huì)發(fā)生顯著變化。同理，轉(zhuǎn)速通過(guò)1/3倍一階臨界轉(zhuǎn)速時(shí)，3×重量的幅值也會(huì)發(fā)生顯著變化。因此，應(yīng)當(dāng)監(jiān)測(cè)2×和3×重量隨轉(zhuǎn)速的變化。當(dāng)確認(rèn)轉(zhuǎn)速等于1/2或1/3倍一階臨界轉(zhuǎn)速而2×和3×重量顯著改變時(shí)，可能存在轉(zhuǎn)子或軸裂紋。5．滾動(dòng)軸承о故障緣故滾動(dòng)軸承的早期故障是滾子和滾道剝落、凹痕、破裂、腐蝕和雜物嵌入。產(chǎn)生緣故包括搬運(yùn)粗心、安裝不當(dāng)、不對(duì)中、軸承傾斜、軸承選用不正確、潤(rùn)滑不足或密封失效、負(fù)載不合適以及制造缺陷。о軸承故障特征頻率的計(jì)算公式如下所示[內(nèi)環(huán)滾動(dòng)，外環(huán)靜止（最常見(jiàn)情形）]：1RdR（1）保持架fc=——1－━cosα≈0.4━；260D60NRdR（2）外滾道fo=－－1－━cosα≈0.4N━；260D60NRdR（3）內(nèi)滾道fi=－－1－━cosα≈0.6N━；260D601RDd2（4）滾子fb=－－－1－━cosα260dDR≈0.23N━，（N<10）60R≈0.18N━，（N>10）。60式中：R——轉(zhuǎn)速（RPM）;d——滾子直徑；D——節(jié)園直徑；α——接觸角；N——滾子數(shù)。6．滑動(dòng)軸承О.故障緣故滑動(dòng)軸承可能有多種故障，其中包括間隙過(guò)大，油膜渦動(dòng)和油膜振蕩以及摩擦。造成這些故障的緣故是裝配不當(dāng)，潤(rùn)滑不良，負(fù)荷欠妥，長(zhǎng)久磨損及軸承設(shè)計(jì)不當(dāng)。（1）.間隙過(guò)大（無(wú)渦動(dòng)）軸與軸承間隙過(guò)大，這種情況類(lèi)似于不對(duì)中和機(jī)械松動(dòng)，應(yīng)注意其區(qū)不：a．徑向振動(dòng)較大，特不是垂直方向；b．可能有較大的軸向振動(dòng)，特不關(guān)于止推軸承；c．徑向和軸向時(shí)域波形為穩(wěn)定的周期波形占優(yōu)勢(shì)，每轉(zhuǎn)一圈有1、2或3個(gè)峰值。沒(méi)有較大的加速度的沖擊現(xiàn)象。若軸向振動(dòng)與徑向振動(dòng)大小相近，表明問(wèn)題嚴(yán)峻。分析：①．間隙過(guò)大與不對(duì)中的區(qū)分可依照以下兩點(diǎn)：a．間隙過(guò)大時(shí)垂直方向振動(dòng)比水平方向更大；b．而不對(duì)中時(shí)垂直與水平方向振動(dòng)相同；②．間隙過(guò)大與機(jī)械松動(dòng)的區(qū)分可依照以下兩點(diǎn)：a．間隙過(guò)大時(shí)其時(shí)域波形為穩(wěn)定的周期波形占優(yōu)勢(shì)，且沒(méi)有大的沖擊現(xiàn)象；而機(jī)械松動(dòng)時(shí)其時(shí)域波形較雜亂，有明顯的非周期性信號(hào)使波形不穩(wěn)定；.b．間隙過(guò)大時(shí)軸向振動(dòng)可能較大，特不是止推軸承！而機(jī)械松動(dòng)時(shí)軸向振動(dòng)較小或正常。一般應(yīng)在排除機(jī)械松動(dòng)的可能性之后再確認(rèn)間隙過(guò)大。油膜渦動(dòng)和油膜振蕩在軸與軸承間隙太大或機(jī)組熱態(tài)不對(duì)中等引起較大振動(dòng)的情況下，若加之軸承設(shè)計(jì)不當(dāng)、潤(rùn)滑不良或由于載荷、轉(zhuǎn)速的突變破壞了正常潤(rùn)滑狀態(tài)，可能產(chǎn)生油膜渦動(dòng)[≈（0．42～0．48）×]。在此情同況下，假如轉(zhuǎn)速高于軸系一階臨界轉(zhuǎn)速的2倍，則渦動(dòng)可能進(jìn)展成更危險(xiǎn)的油膜振蕩。①．較大的徑向振動(dòng)；②．軸向振動(dòng)在渦動(dòng)頻率處的重量較小；③.若在一階臨界轉(zhuǎn)速頻率處出現(xiàn)顯著峰值，則表明已出現(xiàn)油膜振蕩；④.時(shí)域波形中穩(wěn)定的周期信號(hào)占優(yōu)勢(shì)，每轉(zhuǎn)一周少于一個(gè)峰值，沒(méi)有較大的加速度沖擊。（3）.摩擦軸頸與軸承表面直接接觸就發(fā)生磨擦，摩擦能夠是間斷的或連續(xù)的。引起摩擦的緣故是潤(rùn)滑不足，間隙不適當(dāng)，載荷不正確或其他故障造成的較大振動(dòng)。摩擦往往造成軸的反向渦動(dòng)。特征①.關(guān)于間斷性摩擦：a.徑向振動(dòng)較大；b.時(shí)域波形中有不穩(wěn)定的沖擊信號(hào)占優(yōu)勢(shì)，軸每轉(zhuǎn)一圈只有少于一個(gè)的峰值；c.軸向振動(dòng)小。②.關(guān)于連續(xù)摩擦：a.徑向振動(dòng)大（止推軸承除外），高頻部分能量較大；b.時(shí)域波形中有不穩(wěn)定的“噪聲”信號(hào)；c.軸向振動(dòng)?。P(guān)于止推軸承，有摩擦?xí)r其軸向振動(dòng)大于徑向振動(dòng)）。7．齒輪箱о故障緣故齒輪箱會(huì)有一些專(zhuān)門(mén)的故障，如節(jié)線偏斜、偏心、齒距誤差、齒面磨損、點(diǎn)蝕和剝落、斷齒等。造成上述故障的緣故有：制造缺陷、安裝調(diào)整不當(dāng)、過(guò)量磨損、潤(rùn)滑不足、污染、金屬疲勞和超負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)等。上述故障盡管可在頻譜上反映出來(lái)，但由于齒輪箱頻譜看起來(lái)比較復(fù)雜，辨認(rèn)比較困難。一個(gè)有效可行的方法是，針對(duì)每個(gè)齒輪箱，在狀態(tài)良好、工作正常情況下采集得到其基準(zhǔn)頻譜，并在狀態(tài)監(jiān)測(cè)和故障診斷中通過(guò)對(duì)比基準(zhǔn)頻譜發(fā)覺(jué)問(wèn)題。о基準(zhǔn)頻譜齒輪嚙合頻率的計(jì)算（1）齒輪嚙合頻率計(jì)算：設(shè)兩軸轉(zhuǎn)速分不為f1、f2，兩齒輪齒數(shù)分不為Z1、Z2，則：嚙合頻率fc=f1Z1=f2Z2（2）由邊頻間距代表的調(diào)制頻率能夠是：①.各軸轉(zhuǎn)速（輸入軸、輸出軸、中間軸）；②.外部轉(zhuǎn)速或負(fù)荷的波動(dòng)頻率；③.波動(dòng)嚙合頻率[等于（嚙合頻率fc）∕（f1與f2的最小公倍數(shù)）]；（3）若同時(shí)存在兩種以上的故障，則各故障頻率之和或之差也可能成為調(diào)制頻率，這也稱(chēng)為“中間調(diào)制”頻率。8．傳動(dòng)皮帶о故障緣故造成傳動(dòng)皮帶故障的緣故由：皮帶輪不對(duì)中，皮帶輪偏心、安裝不當(dāng)，皮帶張力調(diào)節(jié)不當(dāng)，皮帶過(guò)量磨損或制造上的缺陷（尤其是加強(qiáng)皮帶）。о特征（1）徑向振動(dòng)出現(xiàn)在皮帶頻率的2、4、6倍頻處，若有較大峰值，則存在故障；（2）軸向振動(dòng)，若與徑向一樣，也在皮帶頻率2倍頻處有較大峰值，則為皮帶輪不對(duì)中；（3）在時(shí)域波形上每轉(zhuǎn)一周出現(xiàn)2、4或6個(gè)峰值。皮帶頻率由下式計(jì)算:皮帶輪速度×皮帶輪直徑皮帶頻率=π×————————————皮帶長(zhǎng)度9．葉輪、葉片和旋翼о故障緣故以流體力驅(qū)動(dòng)的機(jī)器或者用于抽動(dòng)、壓縮、傳輸流體的機(jī)器，都有葉輪、葉片和旋翼。由于流體或熱力的阻礙，它們易于受到破壞或磨損。故障緣故有：部件破損，裝配不當(dāng)，流淌不規(guī)則，熱力不平衡，污物進(jìn)入，葉輪、葉片和旋翼的磨損。о特征（1）葉片通過(guò)頻率重量及其諧波重量大而且有邊帶，徑向和軸向振動(dòng)同是如此；（2）葉片損壞可造成不平衡，其特征類(lèi)似于不平衡特征）；（3）葉輪松動(dòng)的特征類(lèi)似于機(jī)械松動(dòng)；（4）轉(zhuǎn)子與機(jī)殼間的摩擦其特征類(lèi)似于滑動(dòng)軸承的摩擦。葉輪及葉片通過(guò)頻率由下式計(jì)算：通過(guò)頻率=(軸轉(zhuǎn)速／60)×葉片數(shù)10．電機(jī)1．電機(jī)故障電機(jī)與其他旋轉(zhuǎn)機(jī)械一樣，可能產(chǎn)生不平衡、不對(duì)中、機(jī)械松動(dòng)、軸承故障及共振等問(wèn)題。本節(jié)就電機(jī)特有的故障，介紹其診斷方法。這些特有故障包括：轉(zhuǎn)子斷條或裂紋、轉(zhuǎn)子偏心、相位不平衡、轉(zhuǎn)子或定子鐵芯松動(dòng)、轉(zhuǎn)子彎曲或轉(zhuǎn)子偏離磁場(chǎng)中心。2．轉(zhuǎn)子故障（1）徑向振動(dòng)大，在×、2×、3×等處有較大的峰，并有明顯的間隔為p×s×f。的邊頻帶[此處p為電機(jī)磁極數(shù)，s為轉(zhuǎn)差率，s=1-n∕n1，其中:n——轉(zhuǎn)速（RPM）；n1——同步轉(zhuǎn)速，n1=60f。∕p（RPM）,f。為電機(jī)電源頻率]（2）頻譜中出現(xiàn)電源頻率（f。）重量；（3）時(shí)域波形有緩慢的時(shí)刻調(diào)制；（4）軸向振動(dòng)大表明有軸向力作用在軸承上，這可能是轉(zhuǎn)子偏離磁場(chǎng)中心，轉(zhuǎn)子彎曲或軸承傾斜。3．定子故障特征（1）徑向振動(dòng)存在2×重量，表明有偏心，相位不平衡，繞組短路或鐵芯松動(dòng)；（2）徑向振動(dòng)存在線槽通過(guò)頻率重量，表明存在偏心故障；（3）除非有轉(zhuǎn)子故障，軸向振動(dòng)小。11．共振1.故障緣故一個(gè)結(jié)構(gòu)的共振頻率是指，當(dāng)它受到一個(gè)沖擊時(shí)具有最大振動(dòng)響應(yīng)的頻率。對(duì)轉(zhuǎn)子組成的軸系來(lái)講，共振頻率確實(shí)是其臨界轉(zhuǎn)速頻率。當(dāng)轉(zhuǎn)速達(dá)到或接近臨界轉(zhuǎn)速時(shí)，剩余不平衡等激振力將引起軸系共振，這種劇烈振動(dòng)危及安全。臨界轉(zhuǎn)速?zèng)Q定于轉(zhuǎn)子質(zhì)量、結(jié)構(gòu)尺寸、轉(zhuǎn)子剛度及支承條件。造成共振的緣故有：（1）轉(zhuǎn)速過(guò)于接近臨界轉(zhuǎn)速；（2）機(jī)器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不良；（3）某些緣故造成機(jī)器部件特性改變，如部件損壞、基礎(chǔ)松動(dòng)、過(guò)量磨損、材質(zhì)積存等。2.共振時(shí)頻譜和波形特征（1）在1×或其倍頻處振動(dòng)專(zhuān)門(mén)大；（2）專(zhuān)門(mén)小的轉(zhuǎn)速改變可引起專(zhuān)門(mén)明顯的振動(dòng)變化，這是共振的顯著特點(diǎn)。為幸免出現(xiàn)共振，須使轉(zhuǎn)速頻率不接近其共振頻率。為此，要設(shè)法測(cè)出結(jié)構(gòu)的共振頻率數(shù)值或軸系的臨界轉(zhuǎn)速。3.結(jié)構(gòu)共振頻率的測(cè)量о測(cè)量方法在機(jī)器停止?fàn)顟B(tài)，用硬錘或其他物件快速敲擊機(jī)器，同時(shí)用小型振動(dòng)傳感器及頻率分析儀測(cè)量和分析結(jié)構(gòu)的振動(dòng)，在振動(dòng)頻譜中峰值所在處即為其共振頻率。①?gòu)较蛘駝?dòng)：檢查水平和垂直兩個(gè)方向的響應(yīng)，水平安裝的機(jī)器兩個(gè)方向的響應(yīng)區(qū)不不大。找出接近于1×的共振頻率；②軸向振動(dòng)：由于軸向剛度大，軸向共振頻率專(zhuān)門(mén)高，大概可不能成為問(wèn)題。但若有支承或基礎(chǔ)方面的問(wèn)題，測(cè)量軸向共振頻率依舊有用的。找出接近于1×的共振頻率；③時(shí)域波形通常不能識(shí)不出共振頻率，但它能夠證實(shí)每次采樣的頻譜只包含一次沖擊，振動(dòng)在采樣區(qū)間末尾衰減至零，中間沒(méi)有中斷。4.臨界轉(zhuǎn)速的測(cè)量о測(cè)量方法在機(jī)器起動(dòng)升速和停車(chē)降速過(guò)程中監(jiān)視共振峰的出現(xiàn)。共振峰出現(xiàn)時(shí)的轉(zhuǎn)速即為軸和轉(zhuǎn)子的臨界轉(zhuǎn)速。①?gòu)较蛘駝?dòng)：在起動(dòng)升速和停車(chē)降速過(guò)程中，監(jiān)視頻譜中1×峰值，共振峰出現(xiàn)時(shí)即可求出臨界轉(zhuǎn)速。②軸向振動(dòng)：由于軸向剛度大且無(wú)負(fù)載，軸向共振可不能成為問(wèn)題。但若有松動(dòng)或基礎(chǔ)方面的問(wèn)題，軸向振動(dòng)測(cè)量依舊有用的。注意找出接近于1×的臨界轉(zhuǎn)速頻率.5.講