廣東海洋大學(xué)機(jī)械原理第六章課件

1、第六章第六章 機(jī)械的平衡61 機(jī)械平衡的目的及內(nèi)容機(jī)械平衡的目的及內(nèi)容62 剛性轉(zhuǎn)子的平衡計(jì)算剛性轉(zhuǎn)子的平衡計(jì)算 63 剛性轉(zhuǎn)子的平衡實(shí)驗(yàn)剛性轉(zhuǎn)子的平衡實(shí)驗(yàn)64 轉(zhuǎn)子的許用不平衡量轉(zhuǎn)子的許用不平衡量65 平面機(jī)構(gòu)的平衡平面機(jī)構(gòu)的平衡作者：潘存云教授回轉(zhuǎn)件（或轉(zhuǎn)子）回轉(zhuǎn)件（或轉(zhuǎn)子） - 繞定軸作回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的構(gòu)件。繞定軸作回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的構(gòu)件。F=mr2當(dāng)質(zhì)心離回轉(zhuǎn)軸的距離為當(dāng)質(zhì)心離回轉(zhuǎn)軸的距離為r 時(shí)，離心力為：時(shí)，離心力為：F=ma=Ge2/g舉例：舉例：已知圖示轉(zhuǎn)子的重量為已知圖示轉(zhuǎn)子的重量為G=10 N，重心與回轉(zhuǎn)軸線的距離為重心與回轉(zhuǎn)軸線的距離為1 mm，轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)速為速為n=3000 rpm, 求

2、離心力求離心力F F的大小。的大小。=1010-323000/602/9.8=100 N如果轉(zhuǎn)速增加一倍如果轉(zhuǎn)速增加一倍: n=6000 rpm F=400 N由此可知：不平衡所產(chǎn)生的慣性力對(duì)由此可知：不平衡所產(chǎn)生的慣性力對(duì)機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)有很大的影響。機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)有很大的影響。 大小方向變化N21N21N21GGFFe61 機(jī)械平衡的目的及內(nèi)容機(jī)械平衡的目的及內(nèi)容一、平衡的目的一、平衡的目的增加運(yùn)動(dòng)副的摩擦，降低機(jī)械的使用壽命。增加運(yùn)動(dòng)副的摩擦，降低機(jī)械的使用壽命。產(chǎn)生有害的振動(dòng)，使機(jī)械的工作性能惡化。產(chǎn)生有害的振動(dòng)，使機(jī)械的工作性能惡化。降低機(jī)械效率。降低機(jī)械效率。平衡的目的：平衡的目的：研究慣性力分

3、布及其變化規(guī)律，并采研究慣性力分布及其變化規(guī)律，并采取相應(yīng)的措施對(duì)慣性力進(jìn)行平衡，從而減小或消除取相應(yīng)的措施對(duì)慣性力進(jìn)行平衡，從而減小或消除所產(chǎn)生的附加動(dòng)壓力、減輕振動(dòng)、改善機(jī)械的工作所產(chǎn)生的附加動(dòng)壓力、減輕振動(dòng)、改善機(jī)械的工作性能和提高使用壽命。性能和提高使用壽命。本章重點(diǎn)介紹剛性轉(zhuǎn)子的平衡問題。本章重點(diǎn)介紹剛性轉(zhuǎn)子的平衡問題。附加動(dòng)壓力會(huì)產(chǎn)生一系列不良后果：附加動(dòng)壓力會(huì)產(chǎn)生一系列不良后果：離心力離心力F力的大小方向始終都在變化，將對(duì)運(yùn)動(dòng)副產(chǎn)力的大小方向始終都在變化，將對(duì)運(yùn)動(dòng)副產(chǎn)生動(dòng)壓力。生動(dòng)壓力。所謂剛性轉(zhuǎn)子的不平衡，是指由于結(jié)構(gòu)不對(duì)稱、材料缺陷以及制造誤差等原因而使質(zhì)量分布不均勻，致使中

4、心慣性主軸與回轉(zhuǎn)軸線不重合，而產(chǎn)生離心慣性力系的不平衡。根據(jù)平衡條件的不同，又可分為靜平衡和動(dòng)平衡兩種情況。作者：潘存云教授作者：潘存云教授二、平衡的內(nèi)容二、平衡的內(nèi)容1.回轉(zhuǎn)件的平衡回轉(zhuǎn)件的平衡a)剛性轉(zhuǎn)子的平衡剛性轉(zhuǎn)子的平衡工作轉(zhuǎn)速工作轉(zhuǎn)速n(0.60.75)ne1轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)子一階自振頻率?？珊雎赃\(yùn)動(dòng)時(shí)一階自振頻率?？珊雎赃\(yùn)動(dòng)時(shí)的軸線變形。平衡時(shí)可采用理的軸線變形。平衡時(shí)可采用理論力學(xué)力系平衡的原理。論力學(xué)力系平衡的原理。當(dāng)轉(zhuǎn)子工作轉(zhuǎn)速當(dāng)轉(zhuǎn)子工作轉(zhuǎn)速n(0.60.75)ne1，且重量和跨度較大，運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)會(huì)產(chǎn)且重量和跨度較大，運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)會(huì)產(chǎn)生較大的變形，使離心慣性力大生較大的變形，使離心慣性力大大增加

5、。此類問題復(fù)雜，有專門大增加。此類問題復(fù)雜，有專門的學(xué)科論述。的學(xué)科論述。b)撓性轉(zhuǎn)子的平衡撓性轉(zhuǎn)子的平衡根據(jù)構(gòu)件運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)形式的不同，平衡問題可歸納為如下兩個(gè)方面：靜止靜止運(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)2)機(jī)構(gòu)的平衡機(jī)構(gòu)的平衡 對(duì)平面連桿機(jī)構(gòu)，由于作往復(fù)運(yùn)動(dòng)和平面運(yùn)動(dòng)的對(duì)平面連桿機(jī)構(gòu)，由于作往復(fù)運(yùn)動(dòng)和平面運(yùn)動(dòng)的構(gòu)件總是存在加速度，就單個(gè)構(gòu)件而言，是無法平衡構(gòu)件總是存在加速度，就單個(gè)構(gòu)件而言，是無法平衡的。但可以將整個(gè)機(jī)構(gòu)一并考慮，采取措施對(duì)總的慣的。但可以將整個(gè)機(jī)構(gòu)一并考慮，采取措施對(duì)總的慣性力或慣性力矩進(jìn)行平衡。性力或慣性力矩進(jìn)行平衡。本章重點(diǎn)介紹本章重點(diǎn)介紹剛性轉(zhuǎn)子的平衡剛性轉(zhuǎn)子的平衡問題。問題。結(jié)構(gòu)不對(duì)稱結(jié)構(gòu)

6、不對(duì)稱材材 料料 缺缺 陷陷制制 造造 誤誤 差差質(zhì)量分布質(zhì)量分布不均勻不均勻中心慣性主軸與中心慣性主軸與回轉(zhuǎn)軸線不重合回轉(zhuǎn)軸線不重合離心慣性力系的不平衡離心慣性力系的不平衡 靜平衡靜平衡分類分類 動(dòng)平衡動(dòng)平衡所謂剛性轉(zhuǎn)子的不平衡，是指由于作者：潘存云教授特點(diǎn)：特點(diǎn)：若重心不在回轉(zhuǎn)軸線若重心不在回轉(zhuǎn)軸線上，則在靜止?fàn)顟B(tài)下，無論上，則在靜止?fàn)顟B(tài)下，無論其重心初始在何位置，最終其重心初始在何位置，最終都會(huì)落在軸線的鉛垂線的下都會(huì)落在軸線的鉛垂線的下方這種不平衡現(xiàn)象在靜止?fàn)罘竭@種不平衡現(xiàn)象在靜止?fàn)顟B(tài)下就能表現(xiàn)出來，故稱為態(tài)下就能表現(xiàn)出來，故稱為靜平衡。靜平衡。 如自行車輪一、質(zhì)量分布在同一回轉(zhuǎn)面內(nèi)一

7、、質(zhì)量分布在同一回轉(zhuǎn)面內(nèi)( (靜平衡靜平衡) )平衡原理：平衡原理：在重心的另一側(cè)加上一定的質(zhì)量，或在重在重心的另一側(cè)加上一定的質(zhì)量，或在重心同側(cè)去掉一些質(zhì)量，使質(zhì)心位置落在回轉(zhuǎn)軸線上，心同側(cè)去掉一些質(zhì)量，使質(zhì)心位置落在回轉(zhuǎn)軸線上，而使離心慣性力達(dá)到平衡。而使離心慣性力達(dá)到平衡。適用范圍：適用范圍：軸向尺寸較小的盤形轉(zhuǎn)子軸向尺寸較小的盤形轉(zhuǎn)子（B/D0.2B/D= F Fi i= mi2ri作者：潘存云教授m1m2m3P3P1P2稱稱miri為為質(zhì)徑積質(zhì)徑積平衡配重所產(chǎn)生的離心慣性力為：平衡配重所產(chǎn)生的離心慣性力為： 總離心慣性力的合力為：總離心慣性力的合力為： PbrbFb=mb2rb ？

8、？ 可用圖解法求解此矢量方程可用圖解法求解此矢量方程( (選定比例選定比例w) )。 約掉公因式m3r3mbrbm2r2m1r1F F = Fb + +FFi = 0m2e = mb2rb + m12r1 + m22r2+ m32r3 =0 me = mbrb + m1r1 + m2r2+ m3r3 = 0 r2r1r3作者：潘存云教授me = mbrb + m1r1 + m2r2+ m3r3 = 0 很顯然，回轉(zhuǎn)件平衡后：很顯然，回轉(zhuǎn)件平衡后：e=0回轉(zhuǎn)件質(zhì)量對(duì)軸線產(chǎn)生的靜力矩：回轉(zhuǎn)件質(zhì)量對(duì)軸線產(chǎn)生的靜力矩：mge = 0靜平衡或單面平衡靜平衡或單面平衡該回轉(zhuǎn)件在任意位置將保持靜止：該回轉(zhuǎn)件

9、在任意位置將保持靜止：從理論上講，對(duì)于偏心質(zhì)量分布在多個(gè)運(yùn)動(dòng)平面內(nèi)的轉(zhuǎn)子，對(duì)每一個(gè)運(yùn)動(dòng)按靜平衡的方法來處理（加減質(zhì)量），也是可以達(dá)到平衡的。問題是由于實(shí)際結(jié)構(gòu)不允許在偏心質(zhì)量所在平面內(nèi)安裝平衡配重，也不允許去掉不平衡重量(如凸輪軸、曲軸、電機(jī)轉(zhuǎn)子等)。解決問題的唯一辦法就是將平衡配重分配到另外兩個(gè)平面I、II內(nèi)。 IIIm1m2m 平衡面內(nèi)不允許安裝平衡配平衡面內(nèi)不允許安裝平衡配重時(shí)，可分解到任意兩個(gè)平衡重時(shí)，可分解到任意兩個(gè)平衡面內(nèi)進(jìn)行平衡。面內(nèi)進(jìn)行平衡。作者：潘存云教授Ll1FbFbIFbIIm1m2m由理論力學(xué)可知：一個(gè)力可以分由理論力學(xué)可知：一個(gè)力可以分解成兩個(gè)與其解成兩個(gè)與其平行平行

10、的兩個(gè)分力。的兩個(gè)分力。兩者等效的條件是：兩者等效的條件是：bbIIFLlLF1bbIFLlF1bbIIbIFFF1lFLFbbI IIImb若取：若?。簉 rbIbI=r=rbIIbII=r=rb b ，則有：則有： bbbIbIrmLlrm1bbbIIbIIrmLlLrm1消去公因子2，得：bbImLlm1bbIImLlLm1r rb br rbIbIr rbIIbII得：得：強(qiáng)調(diào)重要結(jié)論作者：潘存云教授作者：潘存云教授重要結(jié)論：重要結(jié)論： 某一回轉(zhuǎn)平面內(nèi)的不平衡質(zhì)某一回轉(zhuǎn)平面內(nèi)的不平衡質(zhì)量量m m，可以在兩個(gè)任選的回轉(zhuǎn)平可以在兩個(gè)任選的回轉(zhuǎn)平面內(nèi)進(jìn)行平衡。面內(nèi)進(jìn)行平衡。m1m2m二、質(zhì)量

11、分布不在同一回轉(zhuǎn)面內(nèi)（動(dòng)平衡）二、質(zhì)量分布不在同一回轉(zhuǎn)面內(nèi)（動(dòng)平衡）mb IIILF1 F2 圖示凸輪軸的偏心質(zhì)量不在圖示凸輪軸的偏心質(zhì)量不在同一回轉(zhuǎn)平面內(nèi)，但質(zhì)心在回轉(zhuǎn)同一回轉(zhuǎn)平面內(nèi)，但質(zhì)心在回轉(zhuǎn)軸上，在任意靜止位置，都處于軸上，在任意靜止位置，都處于平衡狀態(tài)。平衡狀態(tài)。慣性力偶矩：慣性力偶矩： 運(yùn)動(dòng)時(shí)有：運(yùn)動(dòng)時(shí)有：F F1 1+F+F2 2 = 0 = 0 M=FM=F1 1L=FL=F1 1L L0 0這種在靜止?fàn)顟B(tài)下處于平衡，而運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下呈現(xiàn)不平這種在靜止?fàn)顟B(tài)下處于平衡，而運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下呈現(xiàn)不平衡，稱為動(dòng)不平衡。對(duì)此類轉(zhuǎn)子的平衡，稱為衡，稱為動(dòng)不平衡。對(duì)此類轉(zhuǎn)子的平衡，稱為動(dòng)平衡。動(dòng)平衡。

12、適用對(duì)象：適用對(duì)象：軸向尺寸較大軸向尺寸較大(B/D0.2)(B/D0.2)的轉(zhuǎn)子，如內(nèi)燃的轉(zhuǎn)子，如內(nèi)燃機(jī)中的曲軸和凸輪軸、電機(jī)轉(zhuǎn)子、機(jī)床主軸等都必須機(jī)中的曲軸和凸輪軸、電機(jī)轉(zhuǎn)子、機(jī)床主軸等都必須按動(dòng)平衡來處理。按動(dòng)平衡來處理。理由：理由：此類轉(zhuǎn)子由于質(zhì)量分布不在同一個(gè)平面內(nèi)，離此類轉(zhuǎn)子由于質(zhì)量分布不在同一個(gè)平面內(nèi)，離心慣性力將形成一個(gè)心慣性力將形成一個(gè)不匯交不匯交空間力系，故不能按靜平空間力系，故不能按靜平衡處理。衡處理。任意空間力系的平衡條件為：任意空間力系的平衡條件為：FFi i = 0, M = 0, Mi i=0=0作者：潘存云教授作者：潘存云教授IIIF2IF1IF3IF2IIF3

13、IIF1IIm2m3m1Lr1F2r2F3r3F1首先在轉(zhuǎn)子上選定兩個(gè)回轉(zhuǎn)平面和作為平衡基面，該平面用來加裝或去掉平衡質(zhì)量。將三個(gè)不同回轉(zhuǎn)面內(nèi)的離心慣性力往平面和上分解。l1l2動(dòng)平衡的計(jì)算方法：動(dòng)平衡的計(jì)算方法：l3FLlFI1FLlLFII1直接引用前述結(jié)論得：直接引用前述結(jié)論得：FFIFIIr rI I=r=r=r=rIIIILl1作者：潘存云教授111FLlFI111FLlLFII動(dòng)平衡的計(jì)算方法：動(dòng)平衡的計(jì)算方法：IIIm2m3m1Lr1F2IF2IIF2r2F3IF3IIF3r3F1IF1IIF1l1l2l3222FLlFI222FLlLFII333FLlFI333FLlLFII離

14、心慣性力離心慣性力分解結(jié)果：分解結(jié)果：作者：潘存云教授IIILF2F3F1m1Im3Im2Im1IIm3IIm2IIm2m3m1l1l2l3r1r2r3111mLlmI111mLlLmII222mLlmI222mLlLmII333mLlmI333mLlLmII不平衡質(zhì)量不平衡質(zhì)量分解結(jié)果：分解結(jié)果：作者：潘存云教授m3Ir3m1Ir1m2Ir2mbIrbIm3IIr3m1IIr1m2IIr2mbIIrbII mbIrbI + m1Ir1 + m2Ir2+ m3Ir3 = 0 mbIIrbII + m1IIr1 + m2IIr2+ m3IIr3 = 0 FbImbIrbI作圖法求解作圖法求解空間

15、力系的平衡空間力系的平衡兩個(gè)平面匯交力系的平衡問題。兩個(gè)平面匯交力系的平衡問題。FbIImbIIrbIIIIILF2F3F1F1IF3IF2Im1Im3Im2IF1IIF3IIF2IIm1IIm3IIm2IIm2m3m1l1l2l3r1r2r3結(jié)論：結(jié)論： 對(duì)于對(duì)于動(dòng)不平衡動(dòng)不平衡的轉(zhuǎn)子，無論其具有多少個(gè)偏心質(zhì)的轉(zhuǎn)子，無論其具有多少個(gè)偏心質(zhì)量以及分布在多少個(gè)回轉(zhuǎn)平面內(nèi)，都只要在兩個(gè)選定量以及分布在多少個(gè)回轉(zhuǎn)平面內(nèi)，都只要在兩個(gè)選定的平衡基面內(nèi)加上或去掉平衡質(zhì)量，即可獲得完全平的平衡基面內(nèi)加上或去掉平衡質(zhì)量，即可獲得完全平衡。故動(dòng)平衡又稱為衡。故動(dòng)平衡又稱為雙面平衡。雙面平衡。經(jīng)過計(jì)算，在理論上

16、是平衡的轉(zhuǎn)子，由于制造誤差、材質(zhì)不均勻、安裝誤差等因素，使實(shí)際轉(zhuǎn)子存在不平衡量。要徹底消除不平衡，只有通過實(shí)驗(yàn)方法測(cè)出其不平衡質(zhì)量的大小和方向。然后通過增加或除去平衡質(zhì)量的方法予以平衡。作者：潘存云教授作者：潘存云教授63 剛性轉(zhuǎn)子的平衡實(shí)驗(yàn)剛性轉(zhuǎn)子的平衡實(shí)驗(yàn)一、靜平衡實(shí)驗(yàn)一、靜平衡實(shí)驗(yàn)導(dǎo)軌導(dǎo)軌式平衡架式平衡架導(dǎo)軌式靜平衡導(dǎo)軌式靜平衡架架OOQSQS導(dǎo)軌式靜平衡導(dǎo)軌式靜平衡架架QSOOQS導(dǎo)軌式靜平衡導(dǎo)軌式靜平衡架架QSOOQS導(dǎo)軌式靜平衡導(dǎo)軌式靜平衡架架QSOOQS導(dǎo)軌式靜平衡導(dǎo)軌式靜平衡架架QSOOQS特點(diǎn)：特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡單、精度高，但兩刀口平行、調(diào)整困結(jié)構(gòu)簡單、精度高，但兩刀口平行、調(diào)整困

17、難，且要求兩軸端直徑相同。一般要經(jīng)過多次實(shí)驗(yàn)難，且要求兩軸端直徑相同。一般要經(jīng)過多次實(shí)驗(yàn)才能找準(zhǔn)，工作效率低，不適合批量生產(chǎn)才能找準(zhǔn)，工作效率低，不適合批量生產(chǎn)。作者：潘存云教授作者：潘存云教授作者：潘存云教授滾子式平衡架：滾子式平衡架：單擺式平衡架：單擺式平衡架：特點(diǎn)：特點(diǎn)：使用方便，使用方便，但精度較低。但精度較低。特點(diǎn)：特點(diǎn)：工作效率高。工作效率高。Q QQ QQ QQ Q作者：潘存云教授二、動(dòng)平衡實(shí)驗(yàn)二、動(dòng)平衡實(shí)驗(yàn)mmrrTTT”T”1 12 23 34 45 5根據(jù)強(qiáng)迫振動(dòng)理論有：根據(jù)強(qiáng)迫振動(dòng)理論有：Z=mr Z=mr 成正比 用標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)子測(cè)得：用標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)子測(cè)得：ZZ0 0=m=m0 0

18、rr0 0 = Z= Z0 0/m/m0 0rr0 0 不平衡質(zhì)徑積：不平衡質(zhì)徑積： mr= Z/mr= Z/m”m”r”r”3 34 4TTT”T”m”m”mmrr1 12 25 5r”r”3 34 4TTT”T”m”m”mmrr1 12 25 5r”r”TTT”T”m”m”mmrr1 12 23 34 45 5r”r”ZZ作者：潘存云教授作者：潘存云教授TTT”T”m”m”mmrr1 12 23 34 45 5r”r”確定相位差確定相位差TTOO1 1OO2 2TT1 1OO1 1TT1 1OO2 2TT1 1OO1 1mm 擺架位于最高點(diǎn)時(shí)，不平衡質(zhì)量不在正上方，擺架位于最高點(diǎn)時(shí)，不平衡

19、質(zhì)量不在正上方，而是處在沿回轉(zhuǎn)方向超前角而是處在沿回轉(zhuǎn)方向超前角的位置。的位置。稱為強(qiáng)迫振動(dòng)相位差。稱為強(qiáng)迫振動(dòng)相位差。作者：潘存云教授作者：潘存云教授2 2(b)(b)(a)(a)1 11 12 2H H1 1H H2 2將圖（將圖（b b）轉(zhuǎn)動(dòng)）轉(zhuǎn)動(dòng) 2-22-2后與圖（后與圖（a a）疊加，）疊加，1 1(c)(c)H H1 1H H2 22 21 12 2不平衡質(zhì)量位于不平衡質(zhì)量位于H H1 1與與H H2 2連線的中垂線上。連線的中垂線上。筆尖會(huì)劃出一小段圓弧,中點(diǎn)取為最高點(diǎn)。 作者：潘存云教授64 轉(zhuǎn)子的許用不平衡量轉(zhuǎn)子的許用不平衡量由于實(shí)驗(yàn)設(shè)備本身精度的影響，經(jīng)過實(shí)驗(yàn)平衡的轉(zhuǎn)子，

20、實(shí)際上不可避免還存在一些殘余的不平衡量。要想進(jìn)一步減小其不平衡量，就得使用更精密的平衡裝置和更高的平衡技術(shù)。但這意味著要提高生產(chǎn)成本，從合理降低生產(chǎn)成本而言，在滿足使用要求的前提下，使用的平衡設(shè)備越簡單越好。因此，根據(jù)工作要求，對(duì)轉(zhuǎn)子規(guī)定一個(gè)適用的許用不平衡量是完全有必要的。許用不平衡量的兩種表示法：許用不平衡量的兩種表示法：使用時(shí)參照使用時(shí)參照ISO標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)P141表表61的推薦值。的推薦值。 1.)偏心距偏心距e;平衡精度：平衡精度：Ae/1000 e1000 A/mrImeb /(a+b)不平衡質(zhì)徑積：不平衡質(zhì)徑積： mrme靜平衡時(shí)，可直接采用以上值。而動(dòng)平衡時(shí)，應(yīng)靜平衡時(shí)，可直接采用

21、以上值。而動(dòng)平衡時(shí)，應(yīng)將以上值分解到兩個(gè)平衡基面上，即：將以上值分解到兩個(gè)平衡基面上，即：abIII2.)質(zhì)徑積質(zhì)徑積mr 兩者關(guān)系：兩者關(guān)系： emr/ mmrIImea /(a+b)作者：潘存云教授平衡等級(jí)平衡等級(jí)G平衡精度平衡精度表表6-1 各種典型轉(zhuǎn)子的平衡等級(jí)和許用不平衡量各種典型轉(zhuǎn)子的平衡等級(jí)和許用不平衡量典典 型型 轉(zhuǎn)轉(zhuǎn) 子子 舉舉 例例eA1000 (mm/s)G4000 4000G1600 1600剛性安裝的具有奇數(shù)汽缸的低速船用柴油機(jī)曲軸剛性安裝的具有奇數(shù)汽缸的低速船用柴油機(jī)曲軸傳動(dòng)裝置傳動(dòng)裝置剛性安裝的大型二沖程發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸傳動(dòng)裝置剛性安裝的大型二沖程發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸傳動(dòng)裝置剛性

22、安裝的高速四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸傳動(dòng)裝置；彈剛性安裝的高速四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸傳動(dòng)裝置；彈性安裝船用柴油機(jī)曲軸傳動(dòng)裝置性安裝船用柴油機(jī)曲軸傳動(dòng)裝置G630 630 .G2.5 2.5燃?xì)廨啓C(jī)和汽輪機(jī)、透平壓縮機(jī)、機(jī)床傳動(dòng)裝置、燃?xì)廨啓C(jī)和汽輪機(jī)、透平壓縮機(jī)、機(jī)床傳動(dòng)裝置、特殊要求的中、大型電機(jī)轉(zhuǎn)子、小型電機(jī)轉(zhuǎn)子等。特殊要求的中、大型電機(jī)轉(zhuǎn)子、小型電機(jī)轉(zhuǎn)子等。磁帶錄音機(jī)傳動(dòng)裝置、磨床傳動(dòng)裝置、特殊要求磁帶錄音機(jī)傳動(dòng)裝置、磨床傳動(dòng)裝置、特殊要求的小型電機(jī)轉(zhuǎn)子。的小型電機(jī)轉(zhuǎn)子。精密磨床的主軸、砂輪盤及電機(jī)轉(zhuǎn)子陀螺儀。精密磨床的主軸、砂輪盤及電機(jī)轉(zhuǎn)子陀螺儀。G1 1G0.4 0.4對(duì)于作平面運(yùn)動(dòng)或往復(fù)移動(dòng)的構(gòu)件，

23、不能通過加減質(zhì)量的方法對(duì)單個(gè)構(gòu)件的慣性力進(jìn)行平衡，而應(yīng)從整個(gè)機(jī)構(gòu)來考慮平衡問題。65 平面機(jī)構(gòu)的平衡平面機(jī)構(gòu)的平衡所謂對(duì)機(jī)構(gòu)的平衡，就是對(duì)所謂對(duì)機(jī)構(gòu)的平衡，就是對(duì)總慣性力和總慣性力偶矩進(jìn)總慣性力和總慣性力偶矩進(jìn)行平衡行平衡, 即：即： 設(shè)機(jī)構(gòu)的總質(zhì)量為設(shè)機(jī)構(gòu)的總質(zhì)量為m，其質(zhì)心的加速度為，其質(zhì)心的加速度為as，機(jī)機(jī)構(gòu)總慣性力為：構(gòu)總慣性力為：機(jī)構(gòu)平衡的原理：機(jī)構(gòu)平衡的原理： 通過添加平衡配重使機(jī)構(gòu)的質(zhì)心靜止不動(dòng)。通過添加平衡配重使機(jī)構(gòu)的質(zhì)心靜止不動(dòng)。要使要使P=0，必有，必有: as 0機(jī)構(gòu)的質(zhì)心必須始終靜止不動(dòng)。機(jī)構(gòu)的質(zhì)心必須始終靜止不動(dòng)。當(dāng)機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)時(shí)，各構(gòu)件所產(chǎn)生的慣性力可以合成為一個(gè)通過

24、質(zhì)心的總慣性力和一個(gè)總慣性力偶矩，它們都全部由機(jī)座來承受。P =0 M=0有完全平衡和部分兩種處理方法Pm as作者：潘存云教授作者：潘存云教授作者：潘存云教授AD123BC1. 完全平衡完全平衡1)利用對(duì)稱機(jī)構(gòu)平衡利用對(duì)稱機(jī)構(gòu)平衡應(yīng)用實(shí)例：應(yīng)用實(shí)例： ZG12-6型高速冷鐓機(jī)型高速冷鐓機(jī) 重心重心重心重心2)利用平衡質(zhì)量平衡利用平衡質(zhì)量平衡圖示機(jī)構(gòu)中，構(gòu)件圖示機(jī)構(gòu)中，構(gòu)件2的質(zhì)量的質(zhì)量m2可以可以用兩個(gè)集中在用兩個(gè)集中在B和和C兩點(diǎn)的兩個(gè)質(zhì)兩點(diǎn)的兩個(gè)質(zhì)量替換：量替換：m2S2m3S3m1S1m2B m2 lCS2 / lBCm2B m2 lBS2 / lBC作者：潘存云教授作者：潘存云教授m

25、B 添加平衡質(zhì)量添加平衡質(zhì)量m、m”之后，之后，使機(jī)構(gòu)的質(zhì)量中心落在使機(jī)構(gòu)的質(zhì)量中心落在AD連線連線上固定點(diǎn)上固定點(diǎn)S處。使機(jī)構(gòu)達(dá)到平衡。處。使機(jī)構(gòu)達(dá)到平衡。AD123BCm2S2m3S3m1S1Smm”s2s3s1 圖示曲柄滑塊機(jī)構(gòu)添加兩圖示曲柄滑塊機(jī)構(gòu)添加兩個(gè)平衡配重之后，可達(dá)到平衡。個(gè)平衡配重之后，可達(dá)到平衡。從理論上講，用這種方法可使機(jī)構(gòu)的總慣性力得到了完全平衡，缺點(diǎn)是由于加裝了幾個(gè)配重，使機(jī)構(gòu)的質(zhì)量大大增加。Amm”添加平衡質(zhì)量m后，則替換質(zhì)量為mB，在添加平衡質(zhì)量m”，可使機(jī)構(gòu)的質(zhì)心落在A點(diǎn)。作者：潘存云教授作者：潘存云教授作者：潘存云教授作者：潘存云教授mB2. 部分平衡部分平衡

26、1)利用非對(duì)稱機(jī)構(gòu)平衡利用非對(duì)稱機(jī)構(gòu)平衡 利用兩組非對(duì)稱機(jī)構(gòu)，運(yùn)動(dòng)利用兩組非對(duì)稱機(jī)構(gòu)，運(yùn)動(dòng)過程所產(chǎn)生的慣性力方向相反，過程所產(chǎn)生的慣性力方向相反，互相抵消一部分?；ハ嗟窒徊糠?。2)利用平衡質(zhì)量平衡利用平衡質(zhì)量平衡ms2s1 加裝平衡配重，可以平衡加裝平衡配重，可以平衡由由mB所產(chǎn)生的離心慣性力和滑所產(chǎn)生的離心慣性力和滑塊的一部分往復(fù)移動(dòng)慣性力。塊的一部分往復(fù)移動(dòng)慣性力。mcs3Pt3)利用彈簧平衡利用彈簧平衡本章重點(diǎn)：本章重點(diǎn)：掌握靜平衡和動(dòng)平衡的計(jì)算方法。掌握靜平衡和動(dòng)平衡的計(jì)算方法。熟悉靜平衡和動(dòng)平衡的實(shí)驗(yàn)方法。熟悉靜平衡和動(dòng)平衡的實(shí)驗(yàn)方法。3.1.3 轉(zhuǎn)子不平衡振動(dòng)的故障特征轉(zhuǎn)子的不平

27、衡振動(dòng)是在離心慣性力干擾下產(chǎn)生的強(qiáng)迫振動(dòng)，振動(dòng)頻率就是轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速頻率。故障特征：3.1.4 不平衡振動(dòng)故障原因和防治措施固有質(zhì)量不平衡固有質(zhì)量不平衡3.1.4 不平衡振動(dòng)故障原因和防治措施實(shí)例3-1 氣壓機(jī)的不平衡振動(dòng)3.1.4.2 轉(zhuǎn)子運(yùn)行中的不平衡轉(zhuǎn)子運(yùn)行中的不平衡轉(zhuǎn)子運(yùn)行中的不平衡無彈性件撓性聯(lián)軸器聯(lián)軸器 無彈性元件撓性聯(lián)軸器十字滑塊聯(lián)軸器滑塊聯(lián)軸器萬向聯(lián)軸器齒式聯(lián)軸器滾子鏈聯(lián)軸器 有彈性件撓性聯(lián)軸器聯(lián)軸器 有彈性元件撓性聯(lián)軸器彈性套柱銷聯(lián)軸器彈性柱銷聯(lián)軸器梅花形彈性聯(lián)軸器輪胎聯(lián)軸器膜片聯(lián)軸器星形彈性聯(lián)軸器 轉(zhuǎn)子的不對(duì)中對(duì)中不良引起的故障：不對(duì)中的形式： 角度不對(duì)中 平行不對(duì)中 軸承不對(duì)

28、中轉(zhuǎn)子的不對(duì)中對(duì)中不良引起的故障：不對(duì)中的形式： 角度不對(duì)中 平行不對(duì)中 軸承不對(duì)中轉(zhuǎn)子的不對(duì)中的主要特征表現(xiàn) 改變了軸承中的油膜壓力 軸承的振動(dòng)幅值隨轉(zhuǎn)子負(fù)荷的增大而增高 平行不對(duì)中主要引起徑向振動(dòng)，角度不對(duì)中主要引起軸向振動(dòng) 不對(duì)中使剛性聯(lián)軸節(jié)兩側(cè)的轉(zhuǎn)子振動(dòng)產(chǎn)生相位差 不同類型轉(zhuǎn)子和不同形式不對(duì)中引起的振動(dòng)頻率是不相同的不對(duì)中引起轉(zhuǎn)子不平衡角度不對(duì)中 軸向振動(dòng)大 如2x或3x超過1x的30%到50%，則可認(rèn)為是存在角度不對(duì)中 聯(lián)軸器兩側(cè)軸向振動(dòng)相位差180平行不對(duì)中 振動(dòng)特性類似于角度不對(duì)中，徑向振動(dòng)大 2x較大，常常超過1x，與聯(lián)軸器結(jié)構(gòu)有關(guān) 角度不對(duì)中、平行不對(duì)中嚴(yán)重時(shí)，在較高諧波頻率

29、處出現(xiàn)大的振動(dòng)，甚至出現(xiàn)松動(dòng)時(shí)的完整系列高頻諧波。 聯(lián)軸器兩側(cè)徑向振動(dòng)相位差180軸承不對(duì)中 軸承不對(duì)中或卡死將產(chǎn)生1x、2x軸向振動(dòng)較大 同一軸承座頂部與底部軸向振動(dòng)相位差180，左側(cè)與右側(cè)軸向振動(dòng)相位差約180 通過找對(duì)中無法消除機(jī)械松動(dòng) 松動(dòng)方向的振動(dòng)較大；振動(dòng)不穩(wěn)定，轉(zhuǎn)速達(dá)到臨界值時(shí)，振幅會(huì)突然變化 振動(dòng)頻率除fr外，還有高次諧波如2x、3x等及分?jǐn)?shù)諧波1/2x、1/3x等 松動(dòng)零部件對(duì)轉(zhuǎn)子動(dòng)態(tài)力產(chǎn)生非線性響應(yīng)油膜渦動(dòng)、油膜振蕩 軸在軸頸中作偏心旋轉(zhuǎn)時(shí)，軸頸從油楔中間隙大的地方帶人的油量大于從間隙小的地方帶出的油量。由于液體的不可壓縮性，多余的油就推動(dòng)軸頸前進(jìn)，形成與軸旋轉(zhuǎn)方向相同的渦

30、動(dòng)運(yùn)動(dòng)，渦動(dòng)速度即為油楔本身的前進(jìn)速度。 設(shè)軸頸中心處于平衡狀態(tài)的某一偏心位置，轉(zhuǎn)軸以角速度田在旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)軸又以角速度n繞軸承幾何中心旋轉(zhuǎn)。根據(jù)流體潤滑理論，油膜靠近軸頸處的速度等于軸頸圓周速度，靠近軸瓦處的油層速度為零，中間油層的速度假定是按直線分布的。 因此，通過間隙的任何斷面的平均油膜速度應(yīng)為軸頸周速的一半。理論上可以證明”，渦動(dòng)速度n為轉(zhuǎn)軸角速度。的一半。實(shí)際上，由于軸承兩側(cè)泄漏帶走軸承工作產(chǎn)生的熱量等原因，實(shí)際產(chǎn)生渦動(dòng)的頻率約為轉(zhuǎn)速頻率的。.42。.48倍。油膜渦動(dòng)、油膜振蕩 起始失穩(wěn)轉(zhuǎn)速與轉(zhuǎn)子的相對(duì)偏心率有關(guān): 輕載轉(zhuǎn)子在第一臨界轉(zhuǎn)速之前就發(fā)生了不穩(wěn)定的半速渦動(dòng)，但不產(chǎn)生大幅度的振動(dòng)

31、;當(dāng)轉(zhuǎn)速到達(dá)第一臨界轉(zhuǎn)速 時(shí)，轉(zhuǎn)子由于共振而有較大的振幅;越過 ；后，振幅再次減少;當(dāng)轉(zhuǎn)速達(dá)到兩倍 時(shí)，振幅增大并且不隨轉(zhuǎn)速的增加而改變，即油膜振蕩。 對(duì)于重載轉(zhuǎn)子，因?yàn)檩S頸在軸承中相對(duì)偏心率較大，轉(zhuǎn)子的穩(wěn)定性好，低轉(zhuǎn)速時(shí)并不存在半速渦動(dòng)現(xiàn)象，甚至轉(zhuǎn)速達(dá)到2 ，一時(shí)還不會(huì)發(fā)生很大的振動(dòng);當(dāng)轉(zhuǎn)速達(dá)到2 ，后的某一轉(zhuǎn)速時(shí)，才突然發(fā)生油膜振蕩。 中載轉(zhuǎn)子在過了一階臨界轉(zhuǎn)速。 后，會(huì)出現(xiàn)半速渦動(dòng)，而油膜振蕩則在2 后出現(xiàn)。油膜渦動(dòng)、油膜振蕩消除油膜振蕩的措施有:(l) 增加轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的剛度。轉(zhuǎn)子固有頻率越高，產(chǎn)生油膜振蕩的失穩(wěn)轉(zhuǎn)速也越高，系統(tǒng)失穩(wěn)轉(zhuǎn)速應(yīng)在工作轉(zhuǎn)速的125%以上。(2) 選擇合適的軸承形式

32、和軸承參數(shù)。圓柱軸承制造簡單，但抗振性最差，橢圓軸承、三油楔和多油楔軸承次之?？蓛A瓦軸承最好。(3) 增加外阻尼。(4) 增加軸承比壓，改變進(jìn)油溫度或粘度。如切短軸承長度，在下瓦中部開環(huán)形槽等。(5) 減小軸承間隙。(6)改變進(jìn)油壓力。滾動(dòng)軸承的故障診斷滾動(dòng)軸承的故障診斷 滾動(dòng)軸承的故障診斷常滾動(dòng)軸承的故障診斷常采用振動(dòng)診斷采用振動(dòng)診斷法法 優(yōu)點(diǎn)：不僅能檢測(cè)運(yùn)轉(zhuǎn)中軸承的異常優(yōu)點(diǎn)：不僅能檢測(cè)運(yùn)轉(zhuǎn)中軸承的異常,而且具有檢測(cè)軸承而且具有檢測(cè)軸承早期異常的能力。早期異常的能力。診斷過程通常分為診斷過程通常分為: 一一 振動(dòng)監(jiān)測(cè)頻帶振動(dòng)監(jiān)測(cè)頻帶 二二 振動(dòng)信號(hào)采集振動(dòng)信號(hào)采集 三三 振動(dòng)原因識(shí)別振動(dòng)原因

33、識(shí)別振動(dòng)監(jiān)測(cè)頻帶振動(dòng)監(jiān)測(cè)頻帶 滾動(dòng)軸承的振動(dòng)診斷是利用各種異常狀態(tài)下所特有的振動(dòng)滾動(dòng)軸承的振動(dòng)診斷是利用各種異常狀態(tài)下所特有的振動(dòng)頻率來查明異常原因。頻率來查明異常原因。 軸承異常引起的振動(dòng)：包括軸承異常引起的振動(dòng)：包括1KHZ以下的低頻振動(dòng)和數(shù)十以下的低頻振動(dòng)和數(shù)十KHZ高頻振動(dòng)，或同時(shí)包含這兩類頻率成分的振動(dòng)。高頻振動(dòng)，或同時(shí)包含這兩類頻率成分的振動(dòng)。 低頻振動(dòng)診斷程序低頻振動(dòng)診斷程序:由加速度振動(dòng)傳感器測(cè)取振動(dòng)加速度的由加速度振動(dòng)傳感器測(cè)取振動(dòng)加速度的電信號(hào)，經(jīng)電荷放大器后，再通過積分器獲得振動(dòng)速度信電信號(hào)，經(jīng)電荷放大器后，再通過積分器獲得振動(dòng)速度信號(hào)，然后經(jīng)過號(hào)，然后經(jīng)過1KHZ的低通

34、濾波器，對(duì)除去高頻成分的信號(hào)的低通濾波器，對(duì)除去高頻成分的信號(hào)進(jìn)行頻率分析；軸承構(gòu)造異常、加工面形狀誤差所引起的進(jìn)行頻率分析；軸承構(gòu)造異常、加工面形狀誤差所引起的振動(dòng)，可利用低頻振動(dòng)診斷。振動(dòng)，可利用低頻振動(dòng)診斷。 高頻振動(dòng)診斷程序是高頻振動(dòng)診斷程序是: 由振動(dòng)加速度傳感器測(cè)取電信號(hào)，經(jīng)由振動(dòng)加速度傳感器測(cè)取電信號(hào)，經(jīng)電荷放大器后，再通過電荷放大器后，再通過1KHZ低通濾波器獲取其高頻成分，低通濾波器獲取其高頻成分，然后再將這種濾波后的加速度信號(hào)進(jìn)行頻率分析；對(duì)軸承然后再將這種濾波后的加速度信號(hào)進(jìn)行頻率分析；對(duì)軸承損傷引起的異常振動(dòng)可利用高頻振動(dòng)進(jìn)行診斷。損傷引起的異常振動(dòng)可利用高頻振動(dòng)進(jìn)行診

35、斷。軸承振動(dòng)信號(hào)采集 一般滾動(dòng)軸承振動(dòng)診斷系統(tǒng)常采用瞬態(tài)信號(hào)采集、一般滾動(dòng)軸承振動(dòng)診斷系統(tǒng)常采用瞬態(tài)信號(hào)采集、定時(shí)信號(hào)采集、峰值信號(hào)采集法。定時(shí)信號(hào)采集、峰值信號(hào)采集法。 瞬態(tài)信號(hào)采集法：瞬態(tài)信號(hào)采集法： 是利用信號(hào)本身的特性進(jìn)行采樣的一種方法，當(dāng)滾是利用信號(hào)本身的特性進(jìn)行采樣的一種方法，當(dāng)滾動(dòng)軸承在運(yùn)轉(zhuǎn)中發(fā)生故障時(shí)，會(huì)使原來平穩(wěn)的隨機(jī)動(dòng)軸承在運(yùn)轉(zhuǎn)中發(fā)生故障時(shí)，會(huì)使原來平穩(wěn)的隨機(jī)信號(hào)或周期信號(hào)發(fā)生突變，出現(xiàn)瞬態(tài)沖擊。瞬態(tài)信信號(hào)或周期信號(hào)發(fā)生突變，出現(xiàn)瞬態(tài)沖擊。瞬態(tài)信號(hào)的采集正是利用其振動(dòng)信號(hào)波形突變的特性來完號(hào)的采集正是利用其振動(dòng)信號(hào)波形突變的特性來完成的；在瞬態(tài)信號(hào)采樣前需先輸入幾個(gè)參數(shù)：觸

36、發(fā)成的；在瞬態(tài)信號(hào)采樣前需先輸入幾個(gè)參數(shù)：觸發(fā)前預(yù)存點(diǎn)數(shù)、采樣頻率和點(diǎn)數(shù)、觸發(fā)電平及觸發(fā)頻前預(yù)存點(diǎn)數(shù)、采樣頻率和點(diǎn)數(shù)、觸發(fā)電平及觸發(fā)頻率，然后計(jì)算機(jī)邊進(jìn)入信號(hào)采集狀態(tài)，當(dāng)觸發(fā)條件率，然后計(jì)算機(jī)邊進(jìn)入信號(hào)采集狀態(tài)，當(dāng)觸發(fā)條件滿足時(shí)就保存現(xiàn)行地址，并將指針指向數(shù)據(jù)區(qū)某一滿足時(shí)就保存現(xiàn)行地址，并將指針指向數(shù)據(jù)區(qū)某一位置，開始瞬態(tài)信號(hào)采集的全過程，并實(shí)現(xiàn)自動(dòng)報(bào)位置，開始瞬態(tài)信號(hào)采集的全過程，并實(shí)現(xiàn)自動(dòng)報(bào)警。該采樣方法適用與監(jiān)測(cè)滾動(dòng)軸承的偶然性故障。警。該采樣方法適用與監(jiān)測(cè)滾動(dòng)軸承的偶然性故障。軸承振動(dòng)信號(hào)采集( (二二) ) 定時(shí)信號(hào)采集法定時(shí)信號(hào)采集法 定時(shí)信號(hào)采集可按照預(yù)先設(shè)定的時(shí)間間隔進(jìn)行采樣，

37、定時(shí)信號(hào)采集可按照預(yù)先設(shè)定的時(shí)間間隔進(jìn)行采樣，當(dāng)定時(shí)信號(hào)采集系統(tǒng)進(jìn)入該采樣模式時(shí)，便按預(yù)先當(dāng)定時(shí)信號(hào)采集系統(tǒng)進(jìn)入該采樣模式時(shí)，便按預(yù)先設(shè)置的參數(shù)采集信號(hào)，采樣后可自動(dòng)對(duì)所采集的信設(shè)置的參數(shù)采集信號(hào)，采樣后可自動(dòng)對(duì)所采集的信號(hào)按預(yù)定方案進(jìn)行計(jì)算機(jī)診斷結(jié)論；若診斷參數(shù)值號(hào)按預(yù)定方案進(jìn)行計(jì)算機(jī)診斷結(jié)論；若診斷參數(shù)值超過預(yù)置指標(biāo)時(shí)系統(tǒng)將自動(dòng)報(bào)警并進(jìn)行下一次采集；超過預(yù)置指標(biāo)時(shí)系統(tǒng)將自動(dòng)報(bào)警并進(jìn)行下一次采集；該法適用對(duì)連續(xù)運(yùn)行機(jī)械的滾動(dòng)軸承的定時(shí)檢測(cè)該法適用對(duì)連續(xù)運(yùn)行機(jī)械的滾動(dòng)軸承的定時(shí)檢測(cè). .( (三三) ) 峰值信號(hào)采集法峰值信號(hào)采集法 當(dāng)滾動(dòng)軸承零件損傷部位進(jìn)入承載區(qū)時(shí)當(dāng)滾動(dòng)軸承零件損傷部位進(jìn)入

38、承載區(qū)時(shí), ,因該零件突因該零件突然卸載而引起一次沖擊然卸載而引起一次沖擊, ,緊接著發(fā)生一個(gè)衰減震蕩過緊接著發(fā)生一個(gè)衰減震蕩過程程, ,震蕩頻率有結(jié)構(gòu)的共振頻率所決定震蕩頻率有結(jié)構(gòu)的共振頻率所決定, ,可達(dá)數(shù)可達(dá)數(shù)KHzKHz或或數(shù)十?dāng)?shù)十KHZ.KHZ.滾動(dòng)軸承振動(dòng)信號(hào)的頻率特征 1.隨機(jī)超聲頻率 250KHz 350KHz 20KHz 60KHz 2. 軸承零部件的固有頻率 500 Hz 20KHz 與轉(zhuǎn)速無關(guān)3. 旋轉(zhuǎn)的故障頻率 轉(zhuǎn)動(dòng)頻率fr 滾動(dòng)體自轉(zhuǎn)頻率fb 滾動(dòng)體公轉(zhuǎn)頻率fc 滾動(dòng)體通過內(nèi)圈一個(gè)缺陷時(shí)的沖擊振動(dòng)頻率fi 滾動(dòng)體通過外圈一個(gè)缺陷時(shí)的沖擊振動(dòng)頻率fi4. 和頻、差頻滾動(dòng)

39、軸承故障的特征頻率 內(nèi)圈：fe=fr(1+d/Dcos)z/2 外圈：fo=fr(1-d/Dcos)z/2滾動(dòng)體： fg=fr(1-d2/D2 cos2)D/d/2假設(shè)：滾動(dòng)體為純滾動(dòng) f1：滾動(dòng)體公轉(zhuǎn)頻率 2V1=V2 (1) V1=2f1*D/2 (2) V2= 2fr*(D-dcos)/2 (3) (2),(3)代入(1)式： 2f1D=fr(D-dcos) (4) 當(dāng)外圈有缺陷時(shí)： fo=f1z= fr(1-d/Dcos)z/2 當(dāng)內(nèi)圈有缺陷時(shí)： fe=(fr-f1)z = fr(1+d/Dcos)z/2V1V2dDfr滾動(dòng)軸承振動(dòng)信號(hào)的頻率特征 1.隨機(jī)超聲頻率 250KHz 350

40、KHz 20KHz 60KHz 2. 軸承零部件的固有頻率 500 Hz 20KHz 與轉(zhuǎn)速無關(guān)3. 旋轉(zhuǎn)的故障頻率 軸承振動(dòng)原因識(shí)別 滾動(dòng)軸承振動(dòng)原因的識(shí)別，立足于尋滾動(dòng)軸承振動(dòng)原因的識(shí)別，立足于尋“狀態(tài)模式狀態(tài)模式”的變化。的變化。其一般方法是根據(jù)測(cè)取的振動(dòng)信號(hào)，除去其中的剩余信息，其一般方法是根據(jù)測(cè)取的振動(dòng)信號(hào)，除去其中的剩余信息，提取信號(hào)特征向量，識(shí)別模式與已定的樣板模式做對(duì)比，提取信號(hào)特征向量，識(shí)別模式與已定的樣板模式做對(duì)比，由此判別軸承所處的狀態(tài)。由此判別軸承所處的狀態(tài)。 (一一) 沖擊脈沖和沖擊能量分析法沖擊脈沖和沖擊能量分析法 (二二) 頻率分析和頻率調(diào)制分析法頻率分析和頻率調(diào)

41、制分析法 (三三) 包絡(luò)線和包絡(luò)能量分析法包絡(luò)線和包絡(luò)能量分析法 (四四) 峰態(tài)值偏度系數(shù)分析法峰態(tài)值偏度系數(shù)分析法 (五五) 倒頻譜和平均響應(yīng)分析法倒頻譜和平均響應(yīng)分析法軸承故障發(fā)展的四個(gè)階段 5.1 齒輪的故障診斷齒輪的故障診斷 齒輪的故障特征齒輪的故障特征 齒輪的振動(dòng)特性齒輪的振動(dòng)特性 齒輪故障的振動(dòng)診斷齒輪故障的振動(dòng)診斷齒輪的故障特征齒輪的故障特征 齒輪的損傷形式齒輪的損傷形式(一一)齒面損傷齒面損傷齒輪表面和次表面發(fā)生的各種損傷統(tǒng)稱為齒面損傷，齒輪表面和次表面發(fā)生的各種損傷統(tǒng)稱為齒面損傷，嚴(yán)重的齒面損傷嚴(yán)重的齒面損傷,將引起故障或造成齒輪失效將引起故障或造成齒輪失效.齒面磨損齒面磨損 齒面粘著撕傷齒