故障诊断方法与应用-旋转机械故障机理与诊断技术.ppt

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不对中故障机理与诊断
油膜轴承的故障机理与诊断
旋转失速与喘振故障机理与诊断
动静件摩擦的故障机理与诊断
转子支承部件松动的故障机理与诊断
转轴裂纹的故障机理与诊断
旋转机械典型故障分析
故障原因分析
制造时几何尺寸不同心、材质不均
安装方式不好，如用斜键等
轴水平放置太久，或受热不均，造成永久或暂时变形
工作中的液、固杂质或腐蚀，使转子不对称磨损或不对称沉积
零件配合过松，旋转时间隙变大，造成偏心
转子不平衡故障机理与诊断
旋转机械故障诊断转子不平衡
不平衡的原因
转子
机械损伤
污染物堆积
轴弯曲
轴孔偏离中心
风扇
机械损伤
污染物堆积
轴孔偏离中心
齿轮
机械损伤
轴孔偏离中心
转子不平衡故障
不平衡的原因
滑轮/槽轮
机械损伤
琐丝太大
轴孔偏离中心
飞轮
机械损伤
偏心孔
轴孔偏离中心
轴
轴弯曲
不规则加工
转子不平衡故障
转子不平衡故障
不平衡的原因
叶轮
机械损伤
腐蚀
联轴器
机械损伤
轴孔偏离中心
电气绕组
铜线分布不均
转子不平衡故障
不平衡的原因
铸造缺陷
热膨胀
由于每个部件的
热膨胀率不同影
响转子平衡
轴孔太大
转子不平衡故障机理与诊断
旋转机械故障诊断转子不平衡
不平衡的种类
按发生不平衡的过程分
原始不平衡
渐发性不平衡
突发性不平衡
按机理可分为：静失衡、力偶失衡、准静失衡、动失衡
刚性转子不平衡的形式
静不平衡
离心惯性力系有合力
动不平衡 = 静不平衡 + 偶不平衡
离心惯性力系合成为一合力和一合力偶
偶不平衡
离心惯性力系有合力偶
旋转机械故障诊断转子不平衡
转子不平衡故障机理与诊断
故障机理
如下图所示单盘转子系统，由于质心与旋转中心不重合而产生不平衡
交变的力(方向、大小周期性变化)会引起振动
转子转动一周，离心力方向改变一次，因此不平衡振动的频率与转速相一致。
旋转机械故障诊断转子不平衡
F（t）
t
e

c
(a) 转子系统
M
Fsint
y( t)
c
k
(b) 振动模型
转子不平衡故障机理与诊断
无阻尼时，O、O’、G三点成一直线
实际转子总存在阻尼
工作介质、轴承油膜的黏性阻尼，滑动面之间的摩擦阻尼，轴材料不完全弹性的内摩擦阻尼，转子轴承系统因变形能耗产生的结构阻尼
阻尼力与速度成正比，力的方向与速度方向相反
转子不平衡故障机理与诊断
旋转机械故障诊断转子不平衡