1、靜不平衡

特征：徑向1X波峰（垂直或水平方向上）。

如果機(jī)器失去平衡我們將得到頻率等于轉(zhuǎn)速的正弦時(shí)域波形，在轉(zhuǎn)速頻率（1X）處有一個(gè)高峰。的不平衡模型是將轉(zhuǎn)動(dòng)軸的重心簡化到一個(gè)點(diǎn)。這種不平衡稱為靜態(tài)不平衡，因?yàn)榧词故窃谛D(zhuǎn)體不旋轉(zhuǎn)的情況下也能夠表現(xiàn)出來，如果將其放在沒有摩擦的軸承中間，重心位置將自動(dòng)回轉(zhuǎn)到位置。靜態(tài)不平衡將會(huì)在旋轉(zhuǎn)軸的兩個(gè)承載軸承上產(chǎn)生一個(gè)1X頻率的作用力，作用于兩個(gè)軸承上的作用力的方向總是相同。從這兩個(gè)軸承上采集到的振動(dòng)信號(hào)同相。

2、偶不平衡：

特征：徑向1X波峰（垂直或水平方向上）。

如果機(jī)器出現(xiàn)不平衡我們將得到頻率等于旋轉(zhuǎn)速度的正弦時(shí)域波形，頻譜上在轉(zhuǎn)速頻率（1X）處會(huì)產(chǎn)生一個(gè)高峰。一個(gè)旋轉(zhuǎn)體如果存在偶不平衡，就有可能形成靜態(tài)平衡（放置在無摩擦的軸承上旋轉(zhuǎn)體看起來好像剛好平衡）。但當(dāng)旋轉(zhuǎn)體發(fā)生旋轉(zhuǎn)的時(shí)候，就會(huì)在它的兩個(gè)承載軸承上產(chǎn)生離心作用力，并且它們的相位相反。（作用力相反）

3、垂直安裝轉(zhuǎn)子不平衡

特征：徑向1X波峰（水平方向上）

當(dāng)在徑向（水平或切線方向）測量時(shí)，頻譜又將顯示出強(qiáng)一倍頻（1X）波峰。為了從泵的不平衡中分離出馬達(dá)不平衡，可能需要將兩者拆解開來，單獨(dú)使馬達(dá)旋轉(zhuǎn)，檢測其1X頻譜。如果1X處的振幅依然很高，那么故障就出在馬達(dá)上，否則故障就出在泵上面。

4、懸臂轉(zhuǎn)子不平衡

特征：軸向和徑向上高強(qiáng)度1X波峰(垂直或水平方向上)。

在外懸或懸臂式機(jī)器中，可以檢測到在水平、垂直和軸向上的高幅1X振動(dòng)。我們能夠檢測到高幅1X振動(dòng)是因?yàn)椴黄胶馐馆S發(fā)生彎曲，使得軸承座在軸向發(fā)生移動(dòng)。常見的懸吊式旋轉(zhuǎn)體有短聯(lián)軸器泵、軸向排風(fēng)的風(fēng)扇和小型渦輪機(jī)。（相位不穩(wěn)定）注意和軸承偏翹區(qū)分

5、平行不對中

特征：徑向2X波峰，徑向1X低幅波峰（垂直或水平方向上）。

如果不對中軸的中心線平行但不共線，這樣的不對中稱為平行不對中（或相離不對中）。平行不對中在各個(gè)軸的聯(lián)結(jié)端產(chǎn)生剪切應(yīng)力和彎曲變形。聯(lián)軸器兩端的軸承，會(huì)在徑向（垂直和水平方向上）上產(chǎn)生高強(qiáng)度的1X和2X振動(dòng)。在多數(shù)情況下，2X處的幅度要高于1X。對于單純的平行不對中，軸向上1X和2X處的振幅都很小。沿聯(lián)軸器檢測到的振動(dòng)在軸向和徑向上異相，并且軸向上的相位差為180度。

6、角度不對中

特征：軸向1X波峰，軸向2X低幅波峰，徑向1X低幅波峰。

如果不對中的兩個(gè)軸相交于一點(diǎn)但相互不平行，這樣的不對中稱為軸線角度不對中。軸線角度不對中會(huì)在軸上產(chǎn)生一個(gè)彎曲作用，在頻譜上顯示為高強(qiáng)度的1X振動(dòng)和在兩端的軸承上的少量軸向2X振動(dòng)。還會(huì)有相當(dāng)強(qiáng)的徑向（水平和垂直方向上）1X和2X振動(dòng)，但是這些振動(dòng)都是同相的。振動(dòng)在軸向上相位差為180度，而徑向上同相。

7、旋轉(zhuǎn)部件松動(dòng)

特征：徑向1X諧波（嚴(yán)重時(shí)出現(xiàn)0.5X諧波）

軸頸（軸套）和滾動(dòng)軸承（軸承松動(dòng)）間如果出現(xiàn)過量余隙，則會(huì)產(chǎn)生1X諧波，有時(shí)甚至能擴(kuò)展到10X。過大的滑動(dòng)軸承游隙可能會(huì)產(chǎn)生后面所示的0.5X諧波。它們通常被稱為半階分量或次諧波。產(chǎn)生的主要原因是摩擦或嚴(yán)重的沖擊作用，有時(shí)甚至?xí)a(chǎn)生1/3階的諧波。主要有零部件安裝不當(dāng)引起。

8、結(jié)構(gòu)松動(dòng)

特征：水平方向上1X波峰。

機(jī)器和它的基礎(chǔ)之間出現(xiàn)松動(dòng)，在剛性比較弱的地方就會(huì)出現(xiàn)1X振動(dòng)，這通常發(fā)生在水平方向上，但有時(shí)也要根據(jù)實(shí)際情況確定。如果松動(dòng)嚴(yán)重，往往會(huì)產(chǎn)生低階1X諧波。很難分辨是不平衡、基礎(chǔ)松動(dòng)或者是柔性化，特別是在垂直安裝的機(jī)器上。如果水平方向1X振動(dòng)比垂直方向上的1X振動(dòng)振幅大的多，很可能就是松動(dòng)所致。如果水平方向1X振動(dòng)比垂直方向上的1X振動(dòng)振幅小或相等，那么其出現(xiàn)不平衡的可能性就比較大。基礎(chǔ)松動(dòng)或基礎(chǔ)柔性化是緊固連接件的螺栓松動(dòng)、腐蝕或裂紋所致。注意：如果機(jī)器安裝基礎(chǔ)的彈性比較強(qiáng)，其水平軸向的振動(dòng)要強(qiáng)的多。在這種情況下，相位可以作為輔助識(shí)別的手段，機(jī)器和基礎(chǔ)在垂直方向的振動(dòng)相位差為180度。（此類振動(dòng)是由于地腳螺栓、胎板或水泥漿松動(dòng)引起，會(huì)產(chǎn)生1倍頻的振動(dòng)）

9、軸承座松動(dòng)

特征：徑向1X、2X和3X波峰。

頻譜有上顯示1X，2X和3X處有振動(dòng)分量，但通常沒有其它諧波，在嚴(yán)重的情況下還會(huì)有0.5X的的波峰。相位也被用來輔助識(shí)別這種故障。軸承和基礎(chǔ)間有180度的相位差。

10、共振

特征：頻譜中通常只在一個(gè)方向有“峰丘"出現(xiàn)。

共振是激振頻率達(dá)到機(jī)器的固有頻率時(shí)發(fā)生的一種現(xiàn)象。固有頻率是指一個(gè)結(jié)構(gòu)在外部驅(qū)動(dòng)力作用下發(fā)生振動(dòng)的頻率。在單個(gè)軸方向上，在“峰丘"上存在一個(gè)高幅的波峰。例如，泵的葉片通過頻率在6X的波峰，只在水平方向上出現(xiàn)振動(dòng)加劇。如果增加（或者減少）激振頻率使共振現(xiàn)象不再發(fā)生，振幅會(huì)明顯減小。

11、軸彎曲

特征：軸向1X波峰。

軸的彎曲會(huì)引起軸向高強(qiáng)度1X振動(dòng)。如果在軸的中心附近出現(xiàn)彎曲，其主導(dǎo)波峰通常出現(xiàn)在1X處，如果是在靠近聯(lián)軸器的地方則還會(huì)出現(xiàn)2X波峰。軸向垂直和水平方向的測量通常也能得到1X和2X波峰，這兒最關(guān)鍵的就是軸向測量。相位測量對于診斷軸的彎曲故障是非常有用的。在軸向上測得的兩端在1X處的相位，其相位差為180度。（水平或者垂直沒有）

12、軸承翹曲

特征：軸向1X、2X和3X波峰。

軸承偏翹，屬于是不對中的一種，會(huì)產(chǎn)生明顯的軸向振動(dòng)。波峰通常位于1X、2X和3X處。對懸吊式的泵或風(fēng)扇進(jìn)行檢測的時(shí)候，如果出現(xiàn)了很強(qiáng)的軸向振動(dòng)，就很可能會(huì)與不對中或不平衡相混淆。但是在2X和3X處的波峰則說明軸承發(fā)生偏翹的可能性要高于不平穩(wěn)。

13、滑動(dòng)軸承間隙問題

特征：1X諧波

當(dāng)滑動(dòng)軸承存在游隙問題的時(shí)候，頻譜圖特征和旋轉(zhuǎn)松動(dòng)很相似。在1X處將出現(xiàn)強(qiáng)的諧波，多數(shù)情況下，垂直軸向上的振動(dòng)要高于水平方向。在更嚴(yán)重的情況下，頻譜中還會(huì)出現(xiàn)半階甚至1/3階的諧波。

14、油膜渦動(dòng)

特征：徑向0.38-0.48X波峰。

發(fā)生油膜渦動(dòng)時(shí)，會(huì)在0.38X～0.48X之間出現(xiàn)高強(qiáng)度振動(dòng)。波峰從來不在剛好0.5X處出現(xiàn)，而是在稍低的頻率出現(xiàn)。渦動(dòng)是由于過大的間隙和輕微的徑向載荷，使得形成油膜，使軸頸在軸承內(nèi)做低于0.5倍轉(zhuǎn)速的振動(dòng)。（如上海春曉平臺(tái)透平發(fā)電機(jī)A機(jī)透平端軸承發(fā)生油膜渦動(dòng)）

15、轉(zhuǎn)子摩擦

特征：徑向1X諧波（嚴(yán)重時(shí)有0.5X諧波）

摩擦表現(xiàn)出和旋轉(zhuǎn)松動(dòng)相似的特征：1X諧波和0.5X諧波。摩擦還會(huì)引起一個(gè)或多個(gè)共振（在這里所舉的例子中出現(xiàn)在4X處）。

16、偏心

特征：徑向1X波峰（水平和垂直方向上）

偏心發(fā)生在旋轉(zhuǎn)體（齒輪、軸承、轉(zhuǎn)子等）旋轉(zhuǎn)中心和幾何中心線相分離的情況下。偏心的轉(zhuǎn)子/軸承將產(chǎn)生高強(qiáng)度的徑向1X分量，特別是在平行于轉(zhuǎn)子/齒輪的方向上。這種現(xiàn)象非常常見，類似于不平衡的情況。

17、葉片故障

特征：葉片通過頻率處的波峰

所有的泵、風(fēng)扇和壓縮機(jī)通常在其葉片通過頻率處都有波峰出現(xiàn)。葉片通過頻率等于葉片數(shù)乘以軸的轉(zhuǎn)速。如果葉片間的間隙和固定式擴(kuò)散器沒有保持相等，其波峰也會(huì)增大。它也可能是由于流道阻塞引起。

18、紊流

特征：50～2000 CPM的隨機(jī)振動(dòng)。

紊流是由于通過風(fēng)扇/送風(fēng)機(jī)的空氣速度或壓力變化引起的。這種情況下會(huì)產(chǎn)生低頻的隨機(jī)振動(dòng)，其頻率范圍通常是在50～2000 CPM之間。

19、氣穴

特征：高頻“噪音"。

氣穴通常產(chǎn)生隨機(jī)的高頻振動(dòng)或 “噪音"。通?？梢栽陬l譜上觀察到 “峰丘"出現(xiàn)。氣穴現(xiàn)象通常是由于抽汲壓力不足（如吸入口壓力過低）引起的。它的聲音聽起來就好像是泵里面有砂礫一樣。

20、往復(fù)式機(jī)械

特征：四沖程引擎--0.5X處的波峰；二沖程引擎--1 X處的波峰。

往復(fù)機(jī)器的振動(dòng)強(qiáng)度通常都很高。對于四沖程的引擎，每兩轉(zhuǎn)引擎點(diǎn)火一次，會(huì)產(chǎn)生高強(qiáng)度的0.5X波峰。二沖程的引擎，例如很多柴油機(jī)，引擎每轉(zhuǎn)都要點(diǎn)火，因此可以看到高強(qiáng)度的1X波峰。

21、齒輪嚙合

特征：徑向1x/2X處的波峰

通常會(huì)在軸的轉(zhuǎn)速頻率和齒輪嚙合頻率處出現(xiàn)波峰，但是幅值不高?？赡軙?huì)出現(xiàn)2X波峰，并且在齒輪嚙合頻率附近有軸轉(zhuǎn)速頻率的邊頻帶。對于直齒輪主要的振動(dòng)是在徑向，斜齒輪主要的振動(dòng)是在軸向。

時(shí)域波形分析對于變速箱時(shí)是很有用的，因?yàn)樵跁r(shí)域波形中你可以看到每個(gè)齒嚙合對應(yīng)的脈沖。通常你可以通過研究時(shí)域波形得到齒數(shù)。根據(jù)故障的特征，齒輪每旋轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)就可以看到一個(gè)脈沖，而脈沖的幅值有大有小。

22、齒輪磨損

特征：齒輪嚙合頻率附近的1X邊頻帶

當(dāng)齒輪的齒開始發(fā)生磨損的時(shí)候，會(huì)發(fā)生兩件事情，件是齒輪嚙合頻率處邊頻帶的幅值升高，而邊頻帶的振幅決定于齒輪的轉(zhuǎn)速。第二件事情是將出現(xiàn)齒輪固有頻率的振動(dòng)，固有頻率振動(dòng)也會(huì)有邊頻帶產(chǎn)生，并且它有很寬的基頻。

23、皮帶磨損

特征：皮帶速度頻率處的邊頻帶

如果皮帶發(fā)生磨損或者松動(dòng)，會(huì)在皮帶速度頻率處看到波峰和諧波。當(dāng)有兩個(gè)槽輪的時(shí)候，能產(chǎn)生二倍皮帶速度頻率（2BR）的波峰。主要的激振頻率是“帶頻"或者“基帶通過頻率"。帶頻是指皮帶上的一個(gè)點(diǎn)通過一個(gè)固定參考點(diǎn)的頻率。通常帶頻要低于任何一個(gè)帶輪的旋轉(zhuǎn)頻率。

24、皮帶槽輪偏心

特征：徑向高強(qiáng)度的1X波峰

偏心槽輪將產(chǎn)生一個(gè)很強(qiáng)的徑向1X波峰，特別是在平行于帶的方向上。這種情況是十分常見的，和不平衡差不多。這種情況可以通過移除皮帶進(jìn)行檢測。在另一個(gè)槽輪上也能檢測到這樣的1X振動(dòng)。

25、皮帶輪不對中

特征：徑向高強(qiáng)度的1X波峰

如果皮帶的固有頻率和主動(dòng)槽輪或被動(dòng)槽輪的轉(zhuǎn)速吻合，帶的共振會(huì)引起很高的振幅。皮帶的固有頻率可以通過改變皮帶的長度或皮帶的張緊力來進(jìn)行調(diào)整。

注：本文轉(zhuǎn)自汽車與振動(dòng)公眾號(hào)，如需了解相關(guān)產(chǎn)品應(yīng)用，可以聯(lián)系我們：