現(xiàn)任職北京英華達(dá)

    2014年通過美國振動協(xié)會ISO18436-2四級國際振動分析師認(rèn)證,，曾任職于盛迪振通，創(chuàng)為實,，福祿克和普迪美等公司,。

為啥X、Y測點振值不一樣,？

  滑動軸承支撐的大型旋轉(zhuǎn)設(shè)備,，絕大部分的故障都表現(xiàn)為不平衡引起的1倍頻振動，診斷故障原因要根據(jù)振動隨轉(zhuǎn)速,、負(fù)荷,、溫度、時間的變化情況來具體判斷,?；瑒虞S承設(shè)備的診斷主要依據(jù)電渦流傳感器測量軸和軸瓦間的相對振動，判斷轉(zhuǎn)子相關(guān)的各種問題,。結(jié)合速度傳感器或加速度傳感器測量的軸承座絕對振動判斷支撐系統(tǒng)的問題,。

滑動軸承安裝的電渦流傳感器都是正負(fù)45°對稱安裝的，最常見的問題就是為什么這兩個傳感器測到的值會不一樣,。這個問題在各種平臺說過很多次,，還是經(jīng)常有人問到，其實答案也很簡單,，因為剛度不一樣,。

下圖是滑動軸承示意圖，軸瓦和軸承座畫成了一體,，左右兩個電渦流傳感器固定在軸瓦上,，軸逆時針旋轉(zhuǎn)時，由于摩擦力,，軸把潤滑油往左下側(cè)帶,，轉(zhuǎn)速夠快，左下側(cè)壓力大于轉(zhuǎn)子重量,，軸被頂起,。轉(zhuǎn)速越高頂起的越多。

由于左側(cè)壓力大,，右側(cè)壓力小,，軸被頂起的同時，會向右側(cè)偏移。反過來軸順時針旋轉(zhuǎn)時會向左側(cè)偏移,。由于正常情況下軸總是位于某一側(cè),，不在中間位置，因此兩個45°安裝的傳感器測量方向上的油膜厚度是不一樣的,。油膜的支撐剛度和其厚度直接相關(guān)（油膜越薄,，支撐剛度越大，具體的原理,、公式可以查流體力學(xué)資料）,，所以X、Y方向的支撐剛度是不一樣的,，在相同的離心力下,，X、Y方向的振動不一樣,。

當(dāng)然,，和滾動軸承設(shè)備水平垂直振動不能差太多一樣，如果X,、Y振動差別太大,，說明兩方向剛度差別太大，是不正常的,。比如有軸瓦安裝間隙太大造成X,、Y方向振動差3倍的案例。                         

X,、Y的臨界轉(zhuǎn)速也不一樣

  既然X,、Y方向支撐剛度不一樣,，轉(zhuǎn)子質(zhì)量相同,，兩個方向上的固有頻率就不一樣。如下圖是同一軸瓦X,、Y兩個測點的波德圖,，兩個測點達(dá)到最大振動的轉(zhuǎn)速稍有差別的。

摩擦

摩擦即轉(zhuǎn)子與殼體,、汽封,、油封等靜止件接觸（還見過齒輪軸向摩擦的），轉(zhuǎn)子在接觸方向的振動被限制,，造成軸心軌跡削波（波形可能某一方向削波,，可以兩個方向同時削波），兩個方向通頻和一倍頻幅值可能明顯不一樣,。摩擦等于對轉(zhuǎn)子增加了額外的支撐,，使轉(zhuǎn)子在該方向上的支撐剛度比油膜支撐剛度大的多，所以該方向振動變小,。摩擦作為特殊的故障,，以后有機會再說,。

軸振和瓦振的臨界轉(zhuǎn)速也不一樣

  軸有剛度，油膜有剛度,，各級螺栓連接都有剛度,。轉(zhuǎn)子相當(dāng)于通過一串彈簧支撐在基礎(chǔ)上，其中每個彈簧支撐起的質(zhì)量也是不一樣（不要抬杠說并列的兩個彈簧）,。

軸振測的是軸相對于軸瓦的振動,，影響軸振固有頻率的是轉(zhuǎn)子和軸的總質(zhì)量，以及軸和油膜的總剛度,。瓦振測量的是軸承座的振動,，影響它的固有頻率的質(zhì)量和剛度都有區(qū)別，因此軸振和瓦振的臨界轉(zhuǎn)速也是不一樣的,。

振動分布判斷剛度問題

不平衡力作用在這一串彈簧上,，引起的振動按各彈簧剛度的反比分布。即哪個部位的剛度越低,，此處的振動就越大,。如下圖，一串彈簧受同樣的力,，剛度小的部位拉伸大,，即振動大；剛度大的部位振動小,。（下圖張云峰友情出鏡）

其實這就是上一講中利用各結(jié)合面振動差找剛度弱的部位的原理,。

對滑動軸承來說，軸振和瓦振的大小反比于油膜剛度和軸承座支撐剛度,。由于軸承座和殼體的安裝剛度應(yīng)該很高,，油膜的剛度較低，正常情況下軸振幅值大于瓦振幅值,，有個三四倍都是正常的,。

如果瓦振和軸振差不多，甚至明顯大于軸振,，說明軸承座與基礎(chǔ)連接的這串彈簧的剛度比油膜的剛度低,，這就又回到了檢查連接剛度的問題，可以通過測量結(jié)合面間的振動差來找到剛度低的部位,。

滑動軸承軸承座軸向振動

軸瓦通過潤滑油支撐轉(zhuǎn)子,，即使轉(zhuǎn)子有軸向振動，軸向力也很難通過潤滑油的摩擦傳遞到軸承座上,，因此滑動軸承軸承座好像不應(yīng)該產(chǎn)生軸向的振動,，那實際上測到的軸向一倍頻振動是怎么產(chǎn)生的呢？

先看一個軸瓦對軸支撐的示意圖，軸瓦在軸向上有一定長度,，軸瓦和軸之間靠油膜剛度支撐,，軸瓦有自己的支撐剛度。

  由于墊片安裝等原因,，軸瓦支撐剛度在軸向上可能分布不均勻,。

不平衡引起軸以轉(zhuǎn)頻上下振動，每轉(zhuǎn)一周軸給軸瓦的壓力也波動一次,，軸在最底部時壓力最大,，在最頂部時壓力最小。如果上圖中軸瓦左側(cè)的支撐剛度更低,，每次軸向下壓時,，軸瓦左側(cè)就下降的更多，在轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)過程中,，軸瓦就會以轉(zhuǎn)頻做蹺蹺板運動,，帶動軸承座以轉(zhuǎn)頻'點頭’，在軸向就會測到一倍頻的振動,。

所以滑動軸承軸承座軸向一倍頻振動大時,，應(yīng)該檢查軸瓦的安裝情況，看在軸向上支撐剛度是否均勻一致,。

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