旋转机械故障诊断不对中培训课件.ppt
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1、旋转机械故障诊断不对中6.2 转子不对中故障诊断转子不对中故障诊断2旋转机械故障诊断不对中6.2 转子不对中故障诊断转子不对中故障诊断 联轴器的结构种类较多,大型高速旋转机械常用齿式联轴器,中小设备多用固定式刚性联轴器。下图表示两个半联轴节存在平行不对中时的受力情况。图中O1为轴1的旋转中心,O2为轴2的旋转中心,e为两个半联轴节的偏心距,P为连接螺柱在结合处的某一点,w为轴的旋转角速度,wt为P点在偏心方向上的转角。两半联轴节旋转时,在螺栓力作用下有把偏移的两轴中心拉到一起的趋势。对于某个螺栓上的P点,因为旋转半径P O2 P O1 螺栓上的拉力使轴1半联轴节旋转半径P O1的金属纤维受压缩
2、,轴2半联轴节旋转半径,P O2 的金属纤维受拉伸。3旋转机械故障诊断不对中6.2 转子不对中故障诊断转子不对中故障诊断O1O2PweSFyFxFwt4旋转机械故障诊断不对中6.2 转子不对中故障诊断转子不对中故障诊断纤维弹性变形量的计算,可在P O2连线上取一点S,使P O1=PS,因为P O2e,可近似的看作O1 S与P O2垂直。则:如果两半联轴节尺寸和材料相同,则P O1受压缩,P O2受拉伸,两者变形量近似相等,均为:设联轴节在P O2方向上的刚度为K,则P O2方向上存在一个拉伸力;P O1方向上同样存在一个压缩力。力的大小为:5旋转机械故障诊断不对中6.2 转子不对中故障诊断转子
3、不对中故障诊断F在 O1 O2方向上的投影就是它在垂直方向上的分力,其值为:(1)水平方向上的分力为:(2)(1)式中前一项是作用在O1 O2之间的拉力,该力不随时间变化,它力图把两个半联轴节的不对中量缩小;后一项与式(2)的分力Fx相同,是随转速而变化的两倍频激振力,也就是联轴节每旋转一周,径向力交变2次,转子径向方向上就有2次力的脉动。6旋转机械故障诊断不对中6.2 转子不对中故障诊断转子不对中故障诊断 角度不对中意味着两轴的中心线相交成一定角度,在螺栓拉力作用下两半联轴节中存在一个弯矩,弯矩的作用方向是力图减小两轴中心线的交角。从联轴节某一点上观察,轴旋转一周,弯矩的作用方向交变一次,弯
4、矩施加于轴的弯曲变形也是每周变化一次,由此。8旋转机械故障诊断不对中6.2 转子不对中故障诊断转子不对中故障诊断假如联轴节上各螺栓在静止状态时初始拉紧力相同,由于角度不对中,两半联轴节上一对螺孔轴向距离不相等。轴在旋转过程中螺孔距离将发生周期性变化,上侧螺孔原始距离最近的链接螺栓在旋转到下侧时,由于螺孔距离增大,就好承受很大的拉伸力,轴每旋转一周,拉伸力变化一次。如果螺栓不变形,则半联轴节就要带着轴沿轴向攒动一次,引起转子轴向振动,振动频率正是转速频率。9旋转机械故障诊断不对中6.2 转子不对中故障诊断转子不对中故障诊断 联轴节不对中,相当于在联轴节上附加一个不平衡质量,会产生类似于质量不平衡
5、一样的振动,尤其是转子悬臂端较长的联轴节,由于不对中引起像不平衡那样的振动现象,可能会表现得十分明显。质量较小的转子,不对中的联轴节用螺栓拉紧后,转子就被强制弯曲,产生初始变形,转子在工作时就破坏了原始的动平衡状态,产生新的不平衡振动。10旋转机械故障诊断不对中6.2 转子不对中故障诊断转子不对中故障诊断转子不对中故障的振动特征序序号号特征参量特征参量故障特征故障特征平行不对中平行不对中角度不对中角度不对中综合不对中综合不对中1 1时域波形1X频与2X频叠加波形1X频与2X频叠加波形1X频与2X频叠加波形2 2特征频率2X频明显较高2X频明显较高2X频明显较高3 3常伴频率1X频、高次谐波1X
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