轉(zhuǎn)子質(zhì)量不平衡

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2024-07-03 17:37

圖 1 為帶有偏心質(zhì)量的多圓盤轉(zhuǎn)子的振動(dòng)情況。如果忽略陀螺力的影響，采用模態(tài)坐標(biāo)對(duì)轉(zhuǎn)子系統(tǒng)解藕后，可以用單自由度強(qiáng)迫振動(dòng)響應(yīng)公式計(jì)算不平衡振動(dòng)力引起的穩(wěn)態(tài)響應(yīng)。由分析可知轉(zhuǎn)子不平衡的振動(dòng)特征是：

（1）圓盤的中心軌跡是圓或橢圓。

（2）各圓盤的穩(wěn)態(tài)振動(dòng)是與轉(zhuǎn)速同頻的強(qiáng)迫振動(dòng)，其幅值隨轉(zhuǎn)速按振動(dòng)理論中的共振曲線規(guī)律變化，在臨界轉(zhuǎn)速處達(dá)到最大值。故轉(zhuǎn)子不平衡故障的顯著特征是一倍頻振動(dòng)幅值大。

（3）表示各個(gè)圓盤中心位移的復(fù)數(shù)向量相角不同，因此軸線彎曲成空間曲線，并以轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速繞oz 軸轉(zhuǎn)動(dòng)，見(jiàn)圖 2。

（4）由于軸承在不同方向上的剛度不相等，油膜阻尼的非線性和轉(zhuǎn)子的非線性等因素的影響，軸承在不同方向上的振動(dòng)大小并不一樣。水平方向剛度較小，振動(dòng)幅值較大，使整個(gè)頻譜呈圖 3 所示形狀。

失衡的轉(zhuǎn)子在旋轉(zhuǎn)過(guò)程中引起振動(dòng)，這振動(dòng)可以用傳感器檢測(cè)。傳感器可以是安裝在機(jī)座上測(cè)量轉(zhuǎn)軸相對(duì)機(jī)座的振動(dòng)，也可以是測(cè)量機(jī)座的絕對(duì)振動(dòng)。通常，在轉(zhuǎn)子上做一個(gè)記號(hào)，用光電傳感器檢測(cè)它作為計(jì)算不平衡角度位置的基準(zhǔn)。由于軸承噪聲和周圍環(huán)境的振動(dòng)影響，測(cè)振傳感器測(cè)得的信號(hào)含有大量的噪聲。但是，從以上的分析可以肯定：只有和轉(zhuǎn)子同頻的部分才是轉(zhuǎn)子失衡所引起的。利用光電傳感器和振動(dòng)傳感器的信號(hào)，經(jīng)過(guò)波形變換可以得到與轉(zhuǎn)速同頻的方波或正弦波信號(hào)，并據(jù)此判定失衡質(zhì)量的大小和位置，然后予以矯正。

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