机械设备振动状态监测培训讲义课件

机械设备振动状态监测戴凤涛2014.02机械设备振动状态监测戴凤涛2014.021

第一章振动基础第二章旋转机械典型振动故障特征识别第一章振动基础2第一章振动基础第一节振动概述一振动的基本概念二振幅三频率四相位第二节机械设备振动监测一设备振动监测方法二设备振动标准与评价第一章振动基础第一节振动概述一振动的基本概念二3物体相对于平衡位置所作的往复运动称为机械振动。简称振动。例如，机器箱体的颤动、管线的抖动、叶片的摆动等都属于机械振动。振动用基本参数、即所谓“振动三要素”—振幅、频率、相位加以描述。一振动的基本概念第一节振动概述物体相对于平衡位置所作的往复运动称为机械振动。简称振4振幅A

(Amplitude)

偏离平衡位置的数值。描述振动的规模。频率

f

(Frequency)

描述振动的快慢。单位为次/秒(Hz)或次/分(c/min)。周期

T=1/f

为每振动一次所需的时间，单位为秒。

圆频率

=2

f

为每秒钟转过的角度，单位为弧度/秒初相角

(Initialphase)

描述振动在起始瞬间的状态。第一节振动概述一振动的基本概念振幅A(Amplitude)第一节振动概述一5第一节振动概述一振幅振幅是物体动态运动或振动的幅度。振幅是振动强度和能量水平的标志，是评判机器运转状态优劣的主要指标。

瞬时值(Instantvalue)

振动的任一瞬时的数值。峰值

(Peakvalue)

振动离平衡位置的最大偏离。平均绝对值(Averageabsolutevalue)均值(Meanvalue)

有效值

(Rootmeansquarevalue)

振动的均方根值xpx=x(t)1振幅的量值第一节振动概述一振幅振幅是物体动6正峰值负峰值平均绝对值有效值平均值峰峰值各幅值参数是常数，彼此间有确定关系峰值

xp=A;峰峰值

xp-p=2A平均绝对值

xav=0.637A有效值

xrms=0.707A平均值简谐振动的幅值参数正峰值负峰值平均绝对值有效值平均值峰峰值各幅值参数是常数，彼7复杂振动的幅值参数各幅值参数随时间变化，彼此间无明确定关系正峰值负峰值峰峰值xrms复杂振动的幅值参数各幅值参数随时间变化，正峰值负峰值峰峰值x8第一节振动概述一振幅振幅分别用振动位移、振动速度、振动加速度值加以描述、度量，三者相互之间可以通过微分或积分进行换算。在振动测量中，振动位移的量值为峰峰值，单位是微米[μm]或密耳[mil]；振动速度的量值为有效值，单位是毫米/秒[mm/s]或英寸/秒[ips]；振动加速度的量值是单峰值，单位是重力加速度[g]或米/秒平方[m/s2]，1[g]=9.81[m/s2]。——2振幅的描述第一节振动概述一振幅振幅分别用振动位移、9

2振幅的描述位移振幅

●

物理意义位移描述了质点偏移平衡位置的程度，反映了位移与质点的位能关系。位移大，质点的势能就大，因此，位移可监测位能对部件的破坏作用；

●

工程意义位移幅值对低频振动信号非常敏感，异常间隙故障、磨损故障、非线性摩擦及松动等故障，都会激励起很大的位移响应。

1500rpm以下的低速设备，一定要关注位移振幅！！第一节振动概述2振幅的描述位移振幅第一节振动概述10

速度振幅

●物理意义速度是位移对时间的变化率，描述了质点的运动速率，速度越快，动能越大，即速度反映了质点的动能。●工程意义速度反映了分析频段内时间历程信号的振动能量，即机器的振动烈度，因此，速度的表征参数用有效值(mm/s)表示。不论是低速设备，还是高速设备，都要关注对振动速度的测量分析。滚动轴承出现磨损故障时，会导致振动速度增大

2振幅的描述第一节振动概述速度振幅滚动轴承出现磨损故障时，会导致振11

加速度振幅

●物理意义

加速度是速度对时间的变化率（△v/△t），是描述物体速度改变快慢的物理量。速度变化量为0，是匀速运动，加速度也必然为“0”，所以，加速度值与速度的大小没有必然联系。只有在外力作用下速度发生改变时，才会使加速度增大。

●

工程意义牛顿第二定律（a=F/m）说明，加速度幅值反映了单位质量所受合外力的状况，受到的合外力越大，瞬间产生的加速度就越大。由此推断，如果振动加速度增大，振动系统必然是受到了外力干扰，因此，通过监测加速度幅值的变化，可以分析系统中《有冲击力特征》的振动故障。

2振幅的描述第一节振动概述加速度振幅2振幅的描述第一节振动12振动位移、速度、加速度之间的关系

位移、速度、加速度都是同频率的简谐波。三者的幅值相应为A、A、A2。相位关系：加速度领先速度90º;速度领先位移90º。xvaxva加速度

(Acceleration)速度

(Velocity)振动位移

(Displacement)振动位移、速度、加速度之间的关系位移、速度、加速度都是同频13什么时候使用位移、速度或加速度？

在低频范围内(10Hz)，振动强度与位移成正比；在中频范围内，振动强度与速度成正比；在高频范围内，振动强度与加速度成正比。因为频率低意味着振动体在单位时间内振动的次数少、过程时间长，速度、加速度的数值相对较小且变化量更小，因此振动位移能够更清晰地反映出振动强度的大小；而频率高，意味着振动次数多、过程短，速度、尤其是加速度的数值及变化量大，因此振动强度与振动加速度成正比。也可以认为，振动位移具体地反映了间隙的大小，振动速度反映了能量的大小，振动加速度反映了冲击力的大小。在实际应用中，大型旋转机械的振动用振动位移的峰峰值[μm]表示，用装在轴承上的非接触式电涡流位移传感器来测量转子轴颈的振动；一般转动设备的振动用振动速度的有效值[mm/s]表示，用手持式或装在设备壳体上靠近轴承处的磁电式速度传感器或压电式加速度传感器（如今主要是加速度传感器）来测量；齿轮和滚动轴承的振动用振动加速度的单峰值[g]表示，用加速度传感器来测量。什么时候使用位移、速度或加速度？在低频范围14频率f是物体每秒钟内振动循环的次数，单位是赫兹[Hz]。频率是振动特性的标志，是分析振动原因的重要依据。机器振动故障的发生、发展，都会引起信号频率结构的变化，并且不同故障所生成的频率成分之间，交叉叠加。因此，振动信号的幅值分析，尚不能对其振动性质、内在变化、动态行为、故障原因等根本问题作出确定性结论，这些问题的最终解决，都需要把复杂的时间历程信号，由时域分析转换到频域分析——频谱分析技术。1频谱分析的内涵频谱分析是机械故障诊断中最常用的信号处理技术之一，主要解决四项问题：——观察振动信号中的频率成分和分布范围；——计算频率幅值（或能量）的大小；——确定影响设备状态的主要激振频率；——识别振动信号的相位信息（相位谱）。二频率第一节振动概述频率f是物体每秒钟内振动循环的次数，单位是赫15

tx(t)二关于频率

2

频谱分析的基本原理t50HzX(t1)t75HzX(t2)t100HzX(t3)

通过数学计算的方法，把复杂的时间历程信号分解成一系列相对应的简谐信号，再从频域观察、分析各谐波信号的频率结构和幅值。fX(f)5075100振幅反映了设备的振动状况，频谱揭示了设备振动的频率结构和可能的故障原因第一节振动概述tx(t)二关于频率2频谱分析的基本原理t516

三相位

在旋转机械中，相位具有特定的明确含义：——指基频信号的正最大处相对于转轴上某一确定标记的相位差。——这是标准制式1

相位的含义ωtφ+pφ—sφ—pφ+sωt２πφ+pωφ–ｓωφ–pωφ＋ｓω2

相位测量与标注通过涡流或光电传感器方法测量，有4种标注方式

φ+p—正峰点相位；

φ—p—

负峰点相位；

φ+S—正零点相位；φ—S—

负零点相位９００２７００1８００００ωＰ＋Ｐ—Ｓ-Ｓ＋9００18００27００００第一节振动概述三相位在旋转机械中，相位具有特定的明确含义：——指17第二节机械设备振动监测

一设备振动监测方法1测点选择轴相对振动测量——选用涡流传感器测量轴的相对振动位移轴承座振动测量——用加速度或速度传感器在轴承座上测量绝对振动振动测点首选每个支承轴承部位；测点信号能反映设备的动态力，即灵敏反映设备的实际振动状况；测点部位不能存在局部共振和放大；43主变流机组基本结构与振动测点示意图

励磁机交流机220KW直流机220KW234615

5U190-4J02-H-81/L355Kw/3000r/min主滑油泵结构见图1234第二节机械设备振动监测一设备振动监测方法1测点选18

一设备振动监测方法2测点方向选择每个测点都要在X、Y、Z三个主方向进行测量，尤其存在故障时，更要测量轴系的轴向振动；对立式安装设备，要在规定测点的两个水平主方向进行振动测量；第二节机械设备振动监测一设备振动监测方法2测点方向选择每个测点都要在X、19

一设备振动监测方法3测量参数选择振动位移D——转速<10Hz测量范围定义500Hz振动速度V

——特征频率在1kHz内振动加速度A——特征频率在1kHz以上4测量工况选择正常情况，推荐在工作运行工况下进行测量；设备维修、设备试验—空负荷、变负荷、满负荷工况测量。第二节机械设备振动监测一设备振动监测方法3测量参数选择振动位移D——20

二设备振动标准与评价2测点方向选择1国家振动标准解析重点国家振动标准与国际振动标准是同等转化的，目前旋转机械设备有两大系列标准：

GB/T11348.1～6(ISO7919)系列标准—对设备转轴作相对振动测量；

GB/T6075.1～6(ISO/10816

)系列标准—在轴承座上作绝对振动测量；SHS01003-2004石油化工旋转机械振动标准；

—参考综合以上两大标准制定第二节机械设备振动监测二设备振动标准与评价2测点方向选择1国家振动标21第四节机械设备振动监测

二设备振动标准与评价

规定了严谨的振动测点和测量方向（与上述规定是一致的）；

国家振动标准解析重点建立了以三个边界值为框架的四级振动量级评价体系；

ABCD定义：区域A机器状况优——新交付的机器的振动值落在该区域；

区域B机器状况良——振动值在该区域的机器可以长期运行；

区域C机器状况差——机器不宜作连续运行，应采取措施修理；

区域D机器状况劣——该区域的振动烈度，足以导致机器损坏。

第四节机械设备振动监测二设备振动标准与评价规22第二节机械设备振动监测

二设备振动标准与评价国家振动标准解析重点

设置了两级限值评价标准：Ⅰ报警限值

——振动值≥B/C区边界值25%Ⅱ停机限值

——振动值≥C/D区边界值25%——停机值！ABCDⅠ报警值25%Ⅱ停机值25%评价参数由单一的速度有效值又增加了振动位移有效值，加大了对机器振动状况评价的权重；第二节机械设备振动监测二设备振动标准与评价国家振动23第二节机械设备振动监测

二设备振动标准与评价边界值的设定，考虑了机器的支承类型和机器功率等结构、负荷能力诸因素ABCD1.4222.8454.5（7.1）71372.3714.51137.1（11.2）Vmm/sVmm/sD

μmD

μm刚性支承柔性支承15～300KW

160mm≤H<315mm中型机机器振动评价标准ABCD2.3294.5577.1（11.2）90453.5907.114011（18）Vmm/sVmm/sD

μmD

μm刚性支承柔性支承300KW～50Mw

H≥315mm大型机机器振动评价标准第二节机械设备振动监测二设备振动标准与评价边界值的24

二设备振动标准与评价2设备状况的有效评价有效评价机器的运行质量，必须建立符合实际工况条件的评价标准体系，这需要有两个支持条件，一是对系统、设备、部件有较详细的了解；二是在工作中不断地的积累经验数据。有些好经验是可以借鉴的：

与经典标准比较经典标准是从大量的实践案例中提炼出来的，有较高的可信性，可参照性。可以针对不同的设备和运行环境，用成熟的标准直接进行评价但不能完全生搬硬套，要在应用中比较，在比较中理解，在理解中升华。因此熟读、比较不同标准是一项基础性的工作。

与同类设备数据作横向比较根据条件的相似性，同类设备具有相同的基础条件、运行环境，其振动响应有一致性，把数据作横向比较，能科学判断设备异常情况第四节机械设备振动监测二设备振动标准与评价2设备状况的有效评价有效评价机25第四节机械设备振动监测

二设备振动标准与评价

与历史数据作纵向比较把实时振动数据，与自己过去的历史数据作纵向比较，能清晰地反映出设备自身的变化情况和运行轨迹，即可对设备质量作出评价。建立建全设备运行记录，可以对设备的健康状况作出趋势分析，同时，能对建立规范性评价标准积累大量的数据信息。153050Am/s2HAm/s2Vmm/s2DµmdBn－dBdBc－dBBACD2.54.57.13080507.0152020

30405.01520振动状况综合评价标准模型——

振动位移——

振动速度——振动加速度——

高频加速度——

轴承冲击值——

轴承地毯值第四节机械设备振动监测二设备振动标准与评价26第一节不平衡故障一不平衡振动故障的危害性二不平衡振动故障机理分析分析第二节不对中故障一不对中振动故障的基本类型二不对中的故障识别及危害第二章旋转机械典型振动故障特征识别

三机械设备轴系不对中原因探讨第三节滚动轴承故障一轴承故障诊断的技术内涵二轴承故障特征频率分析三轴承故障诊断技术四滚动轴承故障发展过程的四阶段第一节不平衡故障一不平衡振动故障的危害性二不平衡27机械设备最常见的振动故障形式轴系质量不平衡故障轴系对中不良故障轴系松动磨损故障轴承故障60%13%12%10%根据设备历史振动监测数据并结合近几年来的振动监测数据作综合分析，机械设备存在的主要振动故障有五种类型：其它故障5%第一节不平衡故障

机械设备最常见的振动故障形式轴系质量不平衡故障轴系对中不良故282轴系质量不平衡故障产生的影响设备振动超标、噪音增大；破坏轴系的对中联结；破坏轴系密封；加速轴承损坏；使轴系运转部件磨损；使轴系运转紊乱；F=Meω2=mrω2一不平衡振动故障的危害性2轴系质量不平衡故障产生的影响设备振动超标、噪音增29OLAB二不平衡振动故障机理分析分析1不平衡振动的故障机理分析

M

ω

Feerm

Fr通俗的讲，不平衡振动的根本原因就是旋转体上存在者多余的质量。因此，转子质量中心和旋转中心线之间有一定的偏心距存在，使转子在旋转时形成周期性的离心力干扰，并通过“转子——轴承”系统，在支承上产生动载荷（动反力），从而使机器产生左右摇摆“不平衡”振动。消除不平衡振动的条件：F=FrMeω2=mrω2

M的单位→kg;U的单位→

g.mm；e的单位为→

g.mm/kge—不平衡度，表示转子单位质量的不平衡量，是不平衡产生的旋转体中心的移动量，也即转子的偏心距。Me=mr=U→不平衡量e=mrMUM=OLAB二不平衡振动故障机理分析分析1不平衡振动的故302不平衡的3种基本类型静不平衡(力不平衡）旋转轴线主惯性轴线ACB

静不平衡是离心惯性力只作用在转子重心C所在的径向平面上的一种不平衡状态。

基本特点：主惯性轴线与回转轴线平行；转子只存在离心惯性力，即静不平衡力，而不平衡离心力偶为零；静不平衡在两轴承上存在着大小相等的对称作用力；静不平衡在静止状态下可以观察到，并在重心平面内与不平衡量的反方向施加单个配重后可进行校正。

因转子重心线平行偏于轴线一侧，轴线涡动的轨迹呈现出圆柱形，这种振动称为圆柱形振动

二不平衡振动故障机理分析分析刚性转子力不平衡时的涡动轨迹2不平衡的3种基本类型静不平衡旋转轴线主惯性轴线AC31偶不平衡

偶不平衡的特点

转子旋转时存在不平衡力偶，力偶不平衡量的大小为：U=mra(KG.m2)

不平衡力偶在支承上产生大小相等、方向相反的力（F1/F2）,离心惯性力合力等于零，惯性力偶不等于零;力偶不平衡只有在动态状况下才具有可观察性，转子上附加有摇摆型振动;

力偶不平衡需要在垂直回转轴线的两个校正平面内分别进行校正。

轴线涡动轨迹呈现圆锥形

FB=F2*a/LF2ACBF1FA=F1*a/LaLACB转子偶不平衡力学模型由惯性力偶引起的不平衡称为力偶不平衡，旋转轴与中心主惯性轴A-B相交于转子质量重心c，但成一夹角，此即为偶不平衡状态。

二不平衡振动故障机理分析分析刚性转子偶不平衡产生的园锥型轴线涡动轨迹偶不平衡偶不平衡的特点FB=F2*a/LF2ACBF32动不平衡

动不平衡的特点

不平衡离心力F不等于零，不平衡力偶aF1也不等于零；

动不平衡通常可用在两个任意平面上的等效不平衡矢量表示。所以，动不平衡需要在垂直于轴线的两个平面内校正。动不平衡是转子的旋转轴线z与中心主惯性轴A-B即不平行又不重合的状态，它是由静不平衡和力偶不平衡两种状态叠加而成，

F2F1FACBCBA二不平衡振动故障机理分析分析动不平衡动不平衡的特点动不平衡是转子的旋转轴F2333转子不平衡故障的特征波形为简谐波，少毛刺。轴心轨迹为圆或椭圆。1X频率为主。轴向振动不大。振幅随转速升高而增大。过临界转速有共振峰。1X频率(水平)1X频率(水平)1X频率(铅垂)1X频率(铅垂)轴向很小轴向很小二不平衡振动故障机理分析分析3转子不平衡故障的特征波形为简谐波，少毛刺。1X频率(水平344常见的转子不平衡形式及特征二不平衡振动故障机理分析分析4常见的转子不平衡形式及特征二不平衡振动故障机理分析355刚性转子的平衡动平衡前需要知道转子的动力特性，转子一般划分成刚性转子和挠性转子

区分刚性转子和挠性转子的简单方法是刚性转子：工作转速低于转子的第一阶临界转速挠性转子：工作转速高于转子的第一阶临界转速n0n1第一临界转速刚性转子挠性转子r/minn2刚性转子动平衡不考虑转子变形问题F=Meω2挠性转子动平衡不仅要考虑振型问题还必须考虑转子的挠曲变形位移二不平衡振动故障机理分析分析5刚性转子的平衡动平衡前需要知道转子的动力特性，转36

5刚性转子的动平衡条件当转速n<1800r/min和长径比L/D≤0.5、或着当工作转速n<900r/min时，理论上一般只要求做静平衡；L/D0.501800900动平衡区r/min静平衡区当转速n>900r/min,且长径比L/D≥0.5、或着当工作转速n>1800r/min时，按规定转子必须要求作动平衡；二不平衡振动故障机理分析5刚性转子的动平衡条件当转速n<180037

6刚性转子的平衡方法平衡机法（固定式/移动式）力传感器轴承架硬支承摆架传感器弹簧板或钢丝带摆架软支承摆架优点：精密适用于新建造的转动部件；不能在现场和工作转速下进行平衡；大中修时吊出机器的转子等1不平衡测量分析系统2万向节电机拖动系统5可移动支承摆架6平衡部件7传感器3万向联轴节234565121g∠35050g∠1550AB878光电式相位传感器动平衡机基本结构及其检测平衡模式4拖动电机二不平衡振动故障机理分析6刚性转子的平衡方法平衡机法（固定式/移动38

6刚性转子的平衡方法

平衡机法（固定式/移动式）二不平衡振动故障机理分析6刚性转子的平衡方法平衡机法（固定式/移动39

6刚性转子的平衡方法特殊环境机械设备做动平衡遇到的问题大机组转子出厂做平衡困难；牵连工程大、维修周期长、工作效率低轴系平衡问题无法解决；大直径叶轮不能随转子移动导致平衡失效XX机组

泵组安装环境31712￠￠130L:320￠:350直流机转子重850KG

L:660

￠:

460

L:90

Ф820

主变流机组直流机转子结构示意图二不平衡振动故障机理分析6刚性转子的平衡方法特殊环境机械设备做动平衡遇40

6刚性转子的平衡方法平衡机法（固定式/移动式）

现场动平衡方法大机组转子出厂做平衡困难；牵连工程大、维修周期长、工作效率低轴系平衡问题；大直径叶轮不能随转子导致动平衡失效的问题现场动平衡就是在设备正常的支承和与运转条件下，通过振动测量、分析、计算，对其不平衡状态实施现场校正的一种平衡技术。有效化解优点：技术简练、高效快捷、经济实用；通常情况下，有3～5次启停车操作即可把不平衡振动降低到安全水平缺点：受到现场操作条件的制约技术方法绘图法解析计算法影响系数法三元法二不平衡振动故障机理分析6刚性转子的平衡方法平衡机法（固定式/移动41

一不对中振动故障的基本类型1联轴器不对中▽y平行不对中α角度不对中综合不对中2轴承不对中轴颈在轴承中偏斜或者说转子的几何中心与支承轴承的水平中心有交角▽yα3皮带对轮不对中第二节不对中故障

一不对中振动故障的基本类型1联轴器不对中▽y42

二不对中的故障识别及危害故障特征平行不对中角度不对中综合不对中危害使轴颈中心位置发生变化，导致轴系紊乱，出现油膜涡动和滑动轴承损坏使设备产生以2f0为主要特征的径向振动使设备产生以转频f0为主要特征的轴向振动设备产生径向（2f0）和轴向（f0)综合振动轴承不对中影响到设备的轴向振动，但工程界有不同说法使轴系弯曲变形，改变了轴承的负荷分配，加速轴承损坏；使轴颈和联轴器严重磨损，轴系出现非线性振动，甚至造成恶性机械事故改变了轴系的平衡状态，加剧了不平衡振动第二节不对中故障

二不对中的故障识别及危害故障特征平行不对中角度43

二不对中的故障识别及危害轴系联轴器不对中对动平衡的影响

根据故障机理分析，轴系存在不良对中时，会产生端面偏摆和径向偏摆两种情况。当用螺栓拉紧后，转子就被强制弯曲，产生初始变形，转子旋转时就等于施加了一个不平衡，会使转子振动增大，相当于不平衡特征的转频幅值也随之增加。在刚性联轴器连接的设备轴系中，这种情况尤为多见。

(a)端面偏摆(b)径向偏摆第二节不对中故障

二不对中的故障识别及危害轴系联轴器不对中对动平衡44

三机械设备轴系不对中原因探讨在机械设备的维修工程中，多轴系设备在宏观上存在着两种不对中表现静态不对中——动态不对中——动态工况，存在不对中异常振动特征，静态下，存在着不对中测量误差

动态工况，轴系存在严重的不对中；静态下，对中误差却在合格范围内2静态不对中的5种主要诱导原因工装与数据判读有误差——

基本都发生在卧式安装的机械设备上轴系装配误差——这种状况多发生在立式安装的液体泵组设备上联轴器基准尺寸发生变化泵体管路系统连接应力的影响1《静、动态不对中方式》的提出和定义轴向窜动对中工艺分析——（只作为问题提出）第二节不对中故障

三机械设备轴系不对中原因探讨在机45

4.1轴系静态不对中的主要原因轴承间隙大或装配间隙不正常3

动态不对中的主要原因弹性联轴器配合间隙大联轴器轴颈磨损滚动轴承与滑动轴承之间的间隙变化有差异4.2轴系动态不对中的5种主要原因转子支承间隙异常第二节不对中故障

4.1轴系静态不对中的主要原因轴承间隙大461

研究轴承振动信号的目的意义状态分析？故障性质？（内部因素？外部因素）疲劳损伤

？磨损

？润滑

？装配不良

？故障深度？2

诊断轴承故障应该掌握的四个技术环节——

使用寿命的可余性

？——

是否采取必要的技术措施

？※严谨划分轴承的故障类型※科学选择诊断轴承故障的技术方法※合理设置诊断轴承故障的评价参数※清晰梳理轴承的故障特征间隙

？——有没有故障及故障特征辨识

？一轴承故障诊断的技术内涵

1研究轴承振动信号的目的意义状态分析？故障性47二轴承故障特征频率分析

1

滚动轴承的故障形式与原因疲劳剥落

主要原因滚动体／滚道表面承受交变载荷轴承材质硬度低。

表现特点接触表面出现剥落凹坑;轴承形成冲击性振动;轴承寿命离散性大。磨损擦伤

主要原因滚动体／滚道之间的相对运动；润滑不良；外界灰尘、污物侵入；

表现特点滚道工作表面粗糙；轴承间隙增大；振动有效值、噪音增大。锈蚀电蚀

主要原因空气中或外界水分侵入轴承；酸性或碱性物质直接侵入轴承；转子漏电流击穿轴承油膜。

表现特点轴承锈蚀、丧失工作精度工作表面早期剥落与磨损电火花放电形成电流凹坑裂纹断裂

主要原因负荷大；材料缺陷；热处理不当轴承在轴颈上的压配过盈量太大轴承润滑不良；装配错误。

表现特点轴承零件裂纹、断裂；抱轴、卡死轴向速度/位移冲击振动二轴承故障特征频率分析1滚动轴承的故障形式与原482

轴承故障特征频率分析——(1)内滚道损伤ωr

振动特征

间隔振动频率ft冲击周期部件固有振动周期t※缺陷部位与

滚动体接触产生冲击脉冲,冲击脉冲包含两种频率：

■冲击的间隔频率；

■部件的固有振动频率※

因负荷变化与间隙影响，脉冲信号幅值强度作周期变化，fi脉冲信号幅值被调制，调制频率为：

■转频fr或保持架频率fc※频率结构为：

■nfi±fr(n=1,2,...)或■nfi±fc(n=1,2,...)二轴承故障特征频率分析

2轴承故障特征频率分析——(1)内滚道损伤ωr492

轴承故障特征频率分析——(2)外滚道损伤ωr

振动特征外滚道损伤通过频率ftfo-1※由于外圈固定不动，滚动体在缺陷处的冲击强度一致，因此，冲击脉冲幅值相等；

※脉冲波之间的间隔距离为外滚道缺陷频率fo的倒数。

二轴承故障特征频率分析

2轴承故障特征频率分析——(2)外滚道损伤ωr502

轴承故障特征频率分析——(3)滚动体损伤

振动特征滚动体损伤通过振动频率※受变化载荷的影响，滚动体缺陷与滚道接触产生的冲击振幅为调制波，调制频率为滚动体公转频率fc；※轴承滚道上传递的振动频率为：nfb±fo(n=1,2,...)

。

fb-1tωr——滚动体的自转频率；——滚动体在保持架上的通过频率；——滚动体通过内圈或外圈的频率。二轴承故障特征频率分析

2轴承故障特征频率分析——(3)滚动体损伤512

轴承故障特征频率分析——(4)保持架损伤

保持架损伤的形式保持架损伤的通过频率

※保持架摩擦保持架与内滚道摩擦保持架与外滚道摩擦※保持架断裂卡死※保持架与内环摩擦——亦即一个滚动体通过内圈上某一点的频率※保持架与外环摩擦——保持架的转速频率或滚动体的公转频率二轴承故障特征频率分析

2轴承故障特征频率分析——(4)保持架损伤522

轴承故障特征频率分析轴承套圈的固有振动频率——(5)轴承部件固有振动频率分析

轴承外套圈与壳体是一种动配合间隙，当轴承受到冲击性激励力时，即可激励起套圈的固有振动频率:h——轴承套圈宽度（mm）；b——轴承套圈厚度（mm）；K——固有频率的振动阶数，K=1，滚动体的固有振动频率r——轴承滚动体半径（mm）；通常情况下，轴承部件的固有振动频率从数千赫兹到数十千赫兹，二轴承故障特征频率分析

2轴承故障特征频率分析轴承套圈的固有振532

轴承故障特征频率分析——(6)滚动体支承载荷变化分析

轴在旋转过程中，承载刚度最大的滚动体由载荷中心线向非载荷中心线位置移动过程中，其接触力由大变小，导致轴颈中心发生垂向和径向波动位移，周而复始，激励起轴承振动，振动频率为：δ载荷载荷旋转22.5度fe=zfc滚动体载荷位置的变化使轴颈中心起伏波动轴承间隙增大激振力减小轴承游隙或增加轴承预紧力能有效降低由不同承载力引起的“通过频率”振动

二轴承故障特征频率分析

2轴承故障特征频率分析——(6)滚动体支承载荷变化543

轴承故障特征频率分析——(7)轴颈偏心引起的振动分析

偏心原因※轴承游隙大※轴承滚道磨损※轴承滚道加工精度低

偏心旋转的振动特征※转轴中心轨迹呈“甩转”运动，振动频率为转速频率及谐波:轴承外圈中心轴承内圈中心f=nfr(n=1,2...)※振动加速度幅值增大——※润滑不良时，会伴有低频冲击振动，振动位移异常:轴系不平衡质量，会加剧这种“甩转”振动？偏心间隙激励起了零件的固有振动频率二轴承故障特征频率分析

3轴承故障特征频率分析——(7)轴颈偏心引起的振动554小结

轴承通过频率分析外圈损伤内圈损伤滚动体损伤——

滚动体的自转频率；——滚动体在保持架上的通过频率；——滚动体通过内圈或外圈的频率。保持架旋转频率振幅被调制振幅被调制振幅未调制

轴承不良间隙或滚道磨损量增大都会激励起轴承的振动※激励起轴承组合构件的固有频率振动——加速度增大※轴承轴颈偏心严重——引发的“甩转”振动越大，注意—可能有超量程位移值※减小轴承游隙是降低或消除滚动体承载刚度变化所引发振动的有效措施二轴承故障特征频率分析

4小结轴承通过频率分析外圈损伤内圈损伤56

三轴承故障诊断技术1有效值分析Xrms选择轴承故障诊断技术的基本原则：对故障信号敏感，分析可靠，诊断有效；能真实的反映出轴承的故障状态——运行质量；故障性质；故障深度。有效值真实反映了振动信号能量的大小，适用于对随机振动性质的轴承测量，——轴承磨损振动故障；轴承制造精度差引发的相应故障（粗糙、波纹度等）缺点：——不能反映脉冲幅值的大小。优点：——数值稳定，不受偶然因素影响；2峰值分析Xp峰值反映的是某时刻振幅的最大值，能有效监测、分析轴承剥落、点蚀等损伤信号产生的瞬时冲击故障状态。加速度峰值

——轴承缺陷冲击；润滑状态；游隙、磨损等；位移峰峰值

——缺陷故障冲击振幅；松动与异常间隙等。三轴承故障诊断技术1有效值分析Xrms选择轴57

3冲击脉冲诊断技术分析冲击脉冲测量把握的几个问题※关于测点选择450450信号率100%信号监测率≥90%信号监测率≥90%载荷卧式安装的设备测点选在±450负荷区立式安装的设备测点选在3600负荷区3010BT-2000db三轴承故障诊断技术3冲击脉冲诊断技术分析冲击脉冲测量把握的几个问题※58

3冲击脉冲诊断技术分析冲击脉冲测量把握的几个问题※路径与评价标准测试路径要短、传递途径界面要少；不同设备之间的信号路径和界面损失差异较大，不宜用同样的标准来评价；为了提高监测判断的准确率，要了解设备结构、并通过其它方法和技术手段验证测试数据的可信性。进而建立起与设备实际状况相匹配的评价准则。※快速监测的方法因为dBn=dBsv-dBi当dBi=0时，则dBn=dBsv通常情况dBi≈15∽20

（dB）在脉冲冲击计仪器上，把每台设备的归一化参数(dBi)都设为0，不必花费大量时间去查询、验证轴承型号，当测试数据（dBsv）异常时（如≥50，减去dBi均值即为dBn），可以再细化监测。这种方法适合于对集群设备作快速普测。三轴承故障诊断技术3冲击脉冲诊断技术分析冲击脉冲测量把握的几个问题※59

四滚动轴承故障发展过程的四阶段通常约百分之八十至九十的轴承寿命12341X234阶段轴承剩余寿命的百分之十至二十阶段轴承剩余寿命的百分之五至十阶段轴承剩余寿命的百分之一至五阶段一小时至轴承剩余寿命的百分之一灾难性破坏累积的损伤时间滚动轴承四种类型故障频率1.随机的，超声频率,HFD,SPM；2.轴承零部件自振频率-500至2000赫兹范围，与转速无关；3.旋转的故障频率-内环BPFI，外环BPFO，滚动体BSF和保持架FTF故障频率4.和频与差频-轴承若干故障频率之间及其它振源频率相加或相减得出的频率四滚动轴承故障发展过程的四阶段通常约百分之八十至九十的轴60

1、用爱心来做事，用感恩的心做人。

2、人永远在追求快乐，永远在逃避痛苦。

3、有多大的思想，才有多大的能量。

4、人的能量=思想+行动速度的平方。

5、励志是给人快乐，激励是给人痛苦。

6、成功者绝不给自己软弱的借口。

7、你只有一定要，才一定会得到。

8、决心是成功的开始。

9、当你没有借口的那一刻，就是你成功的开始。

10、命运是可以改变的。

11、成功者绝不放弃。

12、成功永远属于马上行动的人。

13、下定决心一定要，才是成功的关键。

14、成功等于目标，其他都是这句话的注解。

15、成功是一个过程，并不是一个结果。

16、成功者学习别人的经验，一般人学习自己的经验。

17、只有第一名可以教你如何成为第一名。

18、学习需要有计划。

19、完全照成功者的方法来执行。

20、九十九次的理论不如一次的行动来得实际。

21、一个胜利者不会放弃，而一个放弃者永远不会胜利。

22、信心、毅力、勇气三者具备，则天下没有做不成的事。23、如果你想得到，你就会得到，你所需要付出的只是行动。

24、一个缺口的杯子，如果换一个角度看它，它仍然是圆的。

25、对于每一个不利条件，都会存在与之相对应的有利条件。

26、一个人的快乐，不是因为他拥有的多，而是他计较的少。

27、世间成事，不求其绝对圆满，留一份不足，可得无限美好。

28记住：你是你生命的船长；走自己的路，何必在乎其它。

29、你要做多大的事情，就该承受多大的压力。

30、如果你相信自己，你可以做任何事。

31、天空黑暗到一定程度，星辰就会熠熠生辉。

32、时间顺流而下，生活逆水行舟。

33、生活充满了选择，而生活的态度就是一切。

34、人各有志，自己的路自己走。

35、别人的话只能作为一种参考，是不能左右自己的。

36、成功来自使我们成功的信念。

37、相互了解是朋友，相互理解是知己。

38、没有所谓失败，除非你不再尝试。

39、有时可能别人不在乎你，但你不能不在乎自己。

40、你必须成功，因为你不能失败。

41、羡慕别人得到的，不如珍惜自己拥有的。

42、喜欢一个人，就该让他（她）快乐。

43、别把生活当作游戏，谁游戏人生，生活就惩罚谁，这不是劝诫，而是--规则！

44、你要求的次数愈多，你就越容易得到你要的东西，而且连带地也会得到更多乐趣。

45、把气愤的心境转化为柔和，把柔和的心境转化为爱，如此，这个世间将更加完美。

46、一份耕耘，一份收获，付出就有回报永不遭遇过失败，因我所碰到的都是暂时的挫折。

47、心如镜，虽外景不断变化，镜面却不会转动，这就是一颗平常心，能够景转而心不转。

48、每件事情都必须有一个期限，否则，大多数人都会有多少时间就花掉多少时间。

49、人，其实不需要太多的东西，只要健康地活着，真诚地爱着，也不失为一种富有。

50、生命之长短殊不重要，只要你活得快乐，在有生之年做些有意义的事，便已足够。

51、活在忙与闲的两种境界里，才能俯仰自得，享受生活的乐趣，成就人生的意义。

52、一个从来没有失败过的人，必然是一个从未尝试过什么的人。

53、待人退一步，爱人宽一寸，人生自然活得很快乐。

54、经验不是发生在一个人身上的事件，而是一个人如何看待发生在他身上的事。

55、加倍努力，证明你想要的不是空中楼阁。胜利是在多次失败之后才姗姗而来。1、用爱心来做事，用感恩的心做人。61机械设备振动状态监测戴凤涛2014.02机械设备振动状态监测戴凤涛2014.0262

第一章振动基础第二章旋转机械典型振动故障特征识别第一章振动基础63第一章振动基础第一节振动概述一振动的基本概念二振幅三频率四相位第二节机械设备振动监测一设备振动监测方法二设备振动标准与评价第一章振动基础第一节振动概述一振动的基本概念二64物体相对于平衡位置所作的往复运动称为机械振动。简称振动。例如，机器箱体的颤动、管线的抖动、叶片的摆动等都属于机械振动。振动用基本参数、即所谓“振动三要素”—振幅、频率、相位加以描述。一振动的基本概念第一节振动概述物体相对于平衡位置所作的往复运动称为机械振动。简称振65振幅A

(Amplitude)

偏离平衡位置的数值。描述振动的规模。频率

f

(Frequency)

描述振动的快慢。单位为次/秒(Hz)或次/分(c/min)。周期

T=1/f

为每振动一次所需的时间，单位为秒。

圆频率

=2

f

为每秒钟转过的角度，单位为弧度/秒初相角

(Initialphase)

描述振动在起始瞬间的状态。第一节振动概述一振动的基本概念振幅A(Amplitude)第一节振动概述一66第一节振动概述一振幅振幅是物体动态运动或振动的幅度。振幅是振动强度和能量水平的标志，是评判机器运转状态优劣的主要指标。

瞬时值(Instantvalue)

振动的任一瞬时的数值。峰值

(Peakvalue)

振动离平衡位置的最大偏离。平均绝对值(Averageabsolutevalue)均值(Meanvalue)

有效值

(Rootmeansquarevalue)

振动的均方根值xpx=x(t)1振幅的量值第一节振动概述一振幅振幅是物体动67正峰值负峰值平均绝对值有效值平均值峰峰值各幅值参数是常数，彼此间有确定关系峰值

xp=A;峰峰值

xp-p=2A平均绝对值

xav=0.637A有效值

xrms=0.707A平均值简谐振动的幅值参数正峰值负峰值平均绝对值有效值平均值峰峰值各幅值参数是常数，彼68复杂振动的幅值参数各幅值参数随时间变化，彼此间无明确定关系正峰值负峰值峰峰值xrms复杂振动的幅值参数各幅值参数随时间变化，正峰值负峰值峰峰值x69第一节振动概述一振幅振幅分别用振动位移、振动速度、振动加速度值加以描述、度量，三者相互之间可以通过微分或积分进行换算。在振动测量中，振动位移的量值为峰峰值，单位是微米[μm]或密耳[mil]；振动速度的量值为有效值，单位是毫米/秒[mm/s]或英寸/秒[ips]；振动加速度的量值是单峰值，单位是重力加速度[g]或米/秒平方[m/s2]，1[g]=9.81[m/s2]。——2振幅的描述第一节振动概述一振幅振幅分别用振动位移、70

2振幅的描述位移振幅

●

物理意义位移描述了质点偏移平衡位置的程度，反映了位移与质点的位能关系。位移大，质点的势能就大，因此，位移可监测位能对部件的破坏作用；

●

工程意义位移幅值对低频振动信号非常敏感，异常间隙故障、磨损故障、非线性摩擦及松动等故障，都会激励起很大的位移响应。

1500rpm以下的低速设备，一定要关注位移振幅！！第一节振动概述2振幅的描述位移振幅第一节振动概述71

速度振幅

●物理意义速度是位移对时间的变化率，描述了质点的运动速率，速度越快，动能越大，即速度反映了质点的动能。●工程意义速度反映了分析频段内时间历程信号的振动能量，即机器的振动烈度，因此，速度的表征参数用有效值(mm/s)表示。不论是低速设备，还是高速设备，都要关注对振动速度的测量分析。滚动轴承出现磨损故障时，会导致振动速度增大

2振幅的描述第一节振动概述速度振幅滚动轴承出现磨损故障时，会导致振72

加速度振幅

●物理意义

加速度是速度对时间的变化率（△v/△t），是描述物体速度改变快慢的物理量。速度变化量为0，是匀速运动，加速度也必然为“0”，所以，加速度值与速度的大小没有必然联系。只有在外力作用下速度发生改变时，才会使加速度增大。

●

工程意义牛顿第二定律（a=F/m）说明，加速度幅值反映了单位质量所受合外力的状况，受到的合外力越大，瞬间产生的加速度就越大。由此推断，如果振动加速度增大，振动系统必然是受到了外力干扰，因此，通过监测加速度幅值的变化，可以分析系统中《有冲击力特征》的振动故障。

2振幅的描述第一节振动概述加速度振幅2振幅的描述第一节振动73振动位移、速度、加速度之间的关系

位移、速度、加速度都是同频率的简谐波。三者的幅值相应为A、A、A2。相位关系：加速度领先速度90º;速度领先位移90º。xvaxva加速度

(Acceleration)速度

(Velocity)振动位移

(Displacement)振动位移、速度、加速度之间的关系位移、速度、加速度都是同频74什么时候使用位移、速度或加速度？

在低频范围内(10Hz)，振动强度与位移成正比；在中频范围内，振动强度与速度成正比；在高频范围内，振动强度与加速度成正比。因为频率低意味着振动体在单位时间内振动的次数少、过程时间长，速度、加速度的数值相对较小且变化量更小，因此振动位移能够更清晰地反映出振动强度的大小；而频率高，意味着振动次数多、过程短，速度、尤其是加速度的数值及变化量大，因此振动强度与振动加速度成正比。也可以认为，振动位移具体地反映了间隙的大小，振动速度反映了能量的大小，振动加速度反映了冲击力的大小。在实际应用中，大型旋转机械的振动用振动位移的峰峰值[μm]表示，用装在轴承上的非接触式电涡流位移传感器来测量转子轴颈的振动；一般转动设备的振动用振动速度的有效值[mm/s]表示，用手持式或装在设备壳体上靠近轴承处的磁电式速度传感器或压电式加速度传感器（如今主要是加速度传感器）来测量；齿轮和滚动轴承的振动用振动加速度的单峰值[g]表示，用加速度传感器来测量。什么时候使用位移、速度或加速度？在低频范围75频率f是物体每秒钟内振动循环的次数，单位是赫兹[Hz]。频率是振动特性的标志，是分析振动原因的重要依据。机器振动故障的发生、发展，都会引起信号频率结构的变化，并且不同故障所生成的频率成分之间，交叉叠加。因此，振动信号的幅值分析，尚不能对其振动性质、内在变化、动态行为、故障原因等根本问题作出确定性结论，这些问题的最终解决，都需要把复杂的时间历程信号，由时域分析转换到频域分析——频谱分析技术。1频谱分析的内涵频谱分析是机械故障诊断中最常用的信号处理技术之一，主要解决四项问题：——观察振动信号中的频率成分和分布范围；——计算频率幅值（或能量）的大小；——确定影响设备状态的主要激振频率；——识别振动信号的相位信息（相位谱）。二频率第一节振动概述频率f是物体每秒钟内振动循环的次数，单位是赫76

tx(t)二关于频率

2

频谱分析的基本原理t50HzX(t1)t75HzX(t2)t100HzX(t3)

通过数学计算的方法，把复杂的时间历程信号分解成一系列相对应的简谐信号，再从频域观察、分析各谐波信号的频率结构和幅值。fX(f)5075100振幅反映了设备的振动状况，频谱揭示了设备振动的频率结构和可能的故障原因第一节振动概述tx(t)二关于频率2频谱分析的基本原理t577

三相位

在旋转机械中，相位具有特定的明确含义：——指基频信号的正最大处相对于转轴上某一确定标记的相位差。——这是标准制式1

相位的含义ωtφ+pφ—sφ—pφ+sωt２πφ+pωφ–ｓωφ–pωφ＋ｓω2

相位测量与标注通过涡流或光电传感器方法测量，有4种标注方式

φ+p—正峰点相位；

φ—p—

负峰点相位；

φ+S—正零点相位；φ—S—

负零点相位９００２７００1８００００ωＰ＋Ｐ—Ｓ-Ｓ＋9００18００27００００第一节振动概述三相位在旋转机械中，相位具有特定的明确含义：——指78第二节机械设备振动监测

一设备振动监测方法1测点选择轴相对振动测量——选用涡流传感器测量轴的相对振动位移轴承座振动测量——用加速度或速度传感器在轴承座上测量绝对振动振动测点首选每个支承轴承部位；测点信号能反映设备的动态力，即灵敏反映设备的实际振动状况；测点部位不能存在局部共振和放大；43主变流机组基本结构与振动测点示意图

励磁机交流机220KW直流机220KW234615

5U190-4J02-H-81/L355Kw/3000r/min主滑油泵结构见图1234第二节机械设备振动监测一设备振动监测方法1测点选79

一设备振动监测方法2测点方向选择每个测点都要在X、Y、Z三个主方向进行测量，尤其存在故障时，更要测量轴系的轴向振动；对立式安装设备，要在规定测点的两个水平主方向进行振动测量；第二节机械设备振动监测一设备振动监测方法2测点方向选择每个测点都要在X、80

一设备振动监测方法3测量参数选择振动位移D——转速<10Hz测量范围定义500Hz振动速度V

——特征频率在1kHz内振动加速度A——特征频率在1kHz以上4测量工况选择正常情况，推荐在工作运行工况下进行测量；设备维修、设备试验—空负荷、变负荷、满负荷工况测量。第二节机械设备振动监测一设备振动监测方法3测量参数选择振动位移D——81

二设备振动标准与评价2测点方向选择1国家振动标准解析重点国家振动标准与国际振动标准是同等转化的，目前旋转机械设备有两大系列标准：

GB/T11348.1～6(ISO7919)系列标准—对设备转轴作相对振动测量；

GB/T6075.1～6(ISO/10816

)系列标准—在轴承座上作绝对振动测量；SHS01003-2004石油化工旋转机械振动标准；

—参考综合以上两大标准制定第二节机械设备振动监测二设备振动标准与评价2测点方向选择1国家振动标82第四节机械设备振动监测

二设备振动标准与评价

规定了严谨的振动测点和测量方向（与上述规定是一致的）；

国家振动标准解析重点建立了以三个边界值为框架的四级振动量级评价体系；

ABCD定义：区域A机器状况优——新交付的机器的振动值落在该区域；

区域B机器状况良——振动值在该区域的机器可以长期运行；

区域C机器状况差——机器不宜作连续运行，应采取措施修理；

区域D机器状况劣——该区域的振动烈度，足以导致机器损坏。

第四节机械设备振动监测二设备振动标准与评价规83第二节机械设备振动监测

二设备振动标准与评价国家振动标准解析重点

设置了两级限值评价标准：Ⅰ报警限值

——振动值≥B/C区边界值25%Ⅱ停机限值

——振动值≥C/D区边界值25%——停机值！ABCDⅠ报警值25%Ⅱ停机值25%评价参数由单一的速度有效值又增加了振动位移有效值，加大了对机器振动状况评价的权重；第二节机械设备振动监测二设备振动标准与评价国家振动84第二节机械设备振动监测

二设备振动标准与评价边界值的设定，考虑了机器的支承类型和机器功率等结构、负荷能力诸因素ABCD1.4222.8454.5（7.1）71372.3714.51137.1（11.2）Vmm/sVmm/sD

μmD

μm刚性支承柔性支承15～300KW

160mm≤H<315mm中型机机器振动评价标准ABCD2.3294.5577.1（11.2）90453.5907.114011（18）Vmm/sVmm/sD

μmD

μm刚性支承柔性支承300KW～50Mw

H≥315mm大型机机器振动评价标准第二节机械设备振动监测二设备振动标准与评价边界值的85

二设备振动标准与评价2设备状况的有效评价有效评价机器的运行质量，必须建立符合实际工况条件的评价标准体系，这需要有两个支持条件，一是对系统、设备、部件有较详细的了解；二是在工作中不断地的积累经验数据。有些好经验是可以借鉴的：

与经典标准比较经典标准是从大量的实践案例中提炼出来的，有较高的可信性，可参照性。可以针对不同的设备和运行环境，用成熟的标准直接进行评价但不能完全生搬硬套，要在应用中比较，在比较中理解，在理解中升华。因此熟读、比较不同标准是一项基础性的工作。

与同类设备数据作横向比较根据条件的相似性，同类设备具有相同的基础条件、运行环境，其振动响应有一致性，把数据作横向比较，能科学判断设备异常情况第四节机械设备振动监测二设备振动标准与评价2设备状况的有效评价有效评价机86第四节机械设备振动监测

二设备振动标准与评价

与历史数据作纵向比较把实时振动数据，与自己过去的历史数据作纵向比较，能清晰地反映出设备自身的变化情况和运行轨迹，即可对设备质量作出评价。建立建全设备运行记录，可以对设备的健康状况作出趋势分析，同时，能对建立规范性评价标准积累大量的数据信息。153050Am/s2HAm/s2Vmm/s2DµmdBn－dBdBc－dBBACD2.54.57.13080507.0152020

30405.01520振动状况综合评价标准模型——

振动位移——

振动速度——振动加速度——

高频加速度——

轴承冲击值——

轴承地毯值第四节机械设备振动监测二设备振动标准与评价87第一节不平衡故障一不平衡振动故障的危害性二不平衡振动故障机理分析分析第二节不对中故障一不对中振动故障的基本类型二不对中的故障识别及危害第二章旋转机械典型振动故障特征识别

三机械设备轴系不对中原因探讨第三节滚动轴承故障一轴承故障诊断的技术内涵二轴承故障特征频率分析三轴承故障诊断技术四滚动轴承故障发展过程的四阶段第一节不平衡故障一不平衡振动故障的危害性二不平衡88机械设备最常见的振动故障形式轴系质量不平衡故障轴系对中不良故障轴系松动磨损故障轴承故障60%13%12%10%根据设备历史振动监测数据并结合近几年来的振动监测数据作综合分析，机械设备存在的主要振动故障有五种类型：其它故障5%第一节不平衡故障

机械设备最常见的振动故障形式轴系质量不平衡故障轴系对中不良故892轴系质量不平衡故障产生的影响设备振动超标、噪音增大；破坏轴系的对中联结；破坏轴系密封；加速轴承损坏；使轴系运转部件磨损；使轴系运转紊乱；F=Meω2=mrω2一不平衡振动故障的危害性2轴系质量不平衡故障产生的影响设备振动超标、噪音增90OLAB二不平衡振动故障机理分析分析1不平衡振动的故障机理分析

M

ω

Feerm

Fr通俗的讲，不平衡振动的根本原因就是旋转体上存在者多余的质量。因此，转子质量中心和旋转中心线之间有一定的偏心距存在，使转子在旋转时形成周期性的离心力干扰，并通过“转子——轴承”系统，在支承上产生动载荷（动反力），从而使机器产生左右摇摆“不平衡”振动。消除不平衡振动的条件：F=FrMeω2=mrω2

M的单位→kg;U的单位→

g.mm；e的单位为→

g.mm/kge—不平衡度，表示转子单位质量的不平衡量，是不平衡