(3)机器振动特征分析共振问题滑动轴承故障流体引起的振动拍振
机器振动特征分析( 3 ) 共振问题 滑动轴承故障 流体引起的振动 拍振
共振问题当强迫振动频率与某固有频率一致时便发生共振,共振很容易导致机器过早地或者其至灾难性地损坏。固有频率可以是:·转子的固有频率·支承框架的固有频率·基础的固有频率·传动皮带的固有频率强迫振动频率包括:·不平衡·不对中·松动·轴承故障·齿轮故障·皮带磨损等振源频率
当强迫振动频率与某固有频率一致时便发生共振,共振很容易 导致机器过早地或者甚至灾难性地损坏。 固有频率可以是: •转子的固有频率 •支承框架的固有频率 •基础的固有频率 •传动皮带的固有频率 强迫振动频率包括: •不平衡 •不对中 •松动 •轴承故障 •齿轮故障 •皮带磨损等振源频率 共振问题
共振放大曲线A.AMPLITUDE00S0垂直轴为共振幅值放大因子O,水平82999轴为激振频率与固有频率比(f /fn),A频率比接近1.0时,振动幅值变得极高,它仅与系统的阻尼量有关。共振时对振动幅值的唯一的限制是系统的阻尼(,也称为阻尼因子)。在钢制,铝制,铸铁等制造的普通机-DAMPINc器结构中,通常阻尼因子小于0.05,-共振幅值在这个阻尼因子下将增大10giSy倍,在小阻尼系统,放大因子其至可-达50倍。因此,这种振动很容易导致a机器过早地或者甚至灾难性地损坏。1NG FREQUENCYIUNDAMPED NATURAL FREOUENCYfn
共振放大曲线 垂直轴为共振幅值放大因子 Q,水平 轴为激振频率与固有频率比(f /fn), 频率比接近1.0时,振动幅值变得极 高,它仅与系统的阻尼量有关。共振 时对振动幅值的唯一的限制是系统的 阻尼 (ζ,也称为阻尼因子 )。 在钢制,铝制,铸铁等制造的普通机 器结构中,通常阻尼因子小于0.05, 共振幅值在这个阻尼因子下将增大10 倍,在小阻尼系统,放大因子甚至可 达50倍。因此,这种振动很容易导致 机器过早地或者甚至灾难性地损坏
共振相位变化曲线右图:对于各种不同的阻尼B.PHASE(S)S值,相位滞后随频率比变化的L曲线。3-DAI当机器通过共振时,在固有频40率这一点处相位变化90度,在20共振区内相位还将继续迅速变e01G FREQUENCY/UNDAMPED NATURAL FREOUENC化,完全通过共振时,相位几乎变化180度。[%+[2 P总的相位变化和相位变化速率,与离开固有频率的距离和系统阻尼值有关。阻尼愈小,相位变化速率愈快
右图:对于各种不同的阻尼 值,相位滞后随频率比变化的 曲线。 当机器通过共振时,在固有频 率这一点处相位变化90度,在 共振区内相位还将继续迅速变 化,完全通过共振时,相位几 乎变化180度。 总的相位变化和相位变化速 率,与离开固有频率的距离和 系统阻尼值有关。阻尼愈小, 相位变化速率愈快。 共振相位变化曲线
波德图SAH机器启机和停机过程中,振动幅值和相位随转速变化的曲线绘制在一张图上机器从6500RPM停机,通过两个共振区:·通过4850rpm时,振幅从仅0.13mil增大到0.87mil,然后再次下降到0.13mil·通过2450rpm时,幅值增大到0.60mil,最后振幅再次减小,直到停车为止。·如果该机器从0到2200rpm,或从2700到4300rpm,或从5300到6500rpm运转,则很平稳。然而,如果该机器从约2300到2600rpm,或从4600到5100rpm运转,则会出现严重的共振放大。·当机器共振时,振动相位变化90度,随转速通过共振点,相位继续变化到180度
机器启机和停机过程中,振 动幅值和相位随转速变化的 曲线绘制在一张图上 波德图 机器从6500RPM停机,通过两个共振区: • 通过4850rpm时,振幅从仅0.13mil增大到0.87mil,然后再次下降到0.13mil • 通过2450rpm时,幅值增大到0.60mil,最后振幅再次减小,直到停车为止。 • 如果该机器从 0 到2200rpm,或从2700 到4300rpm,或从5300 到6500rpm运转,则 很平稳。然而,如果该机器从约2300 到2600rpm,或从4600 到5100rpm运转,则会 出现严重的共振放大。 • 当机器共振时,振动相位变化90度,随转速通过共振点,相位继续变化到180 度