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[综合讨论] 关于不对中故障的相位问题

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发表于 2013-7-22 16:22 | 显示全部楼层 |阅读模式

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本帖最后由 hjj73 于 2013-7-22 16:24 编辑

        关于不对中的故障特征,几乎所有的培训资料上都是这样的描述:对于平行不对中,联轴器两侧轴承径向(同方向)相位差180度。这里的相位如果是1X的相位我认为不妥。
        我们知道,对于一些类型的联轴器,当联轴器存在不对中时,对于平行不对中,在径向存在一个2X的交变力,对于角度不对中,轴向存在一个1X的交变力,联轴器两侧轴向相位相差180度。这些都好理解。
        对于径向,这个2X力对于两半联轴器来说,是作用力和反作用力,两半联轴器是反向运动的,这些也好理解。但对于相位,我们知道,在测量时是要对应于1X、2X------的。对于平行不对中,联轴器两侧轴承径向(同方向)相位差180度,这个相位差是不是应该是2X的相位差呢?我有点想不通,你是怎么理解的?
      欢迎大家讨论。

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发表于 2013-7-23 17:50 | 显示全部楼层
平行不对中相位差180,这里的相位差应该还是指的1X。
个人理解:相位表示不同位置在同一时刻、同一频率的相对运动的情况,
不对中所说的相位差指两个位置到达峰值时间差,应该与转频相关。
平常诊断不对中时,尽量测轴向,另外注意传感器的方向。
 楼主| 发表于 2013-7-24 08:40 | 显示全部楼层

谢谢您的回答,我还是想不通,1X频的相位应该和不对中无关呀。
发表于 2013-7-24 09:28 | 显示全部楼层
hjj73 发表于 2013-7-24 08:40
谢谢您的回答,我还是想不通,1X频的相位应该和不对中无关呀。

希望更多的人参与讨论,才能越辩越明。
发表于 2013-7-24 09:54 | 显示全部楼层
无标题.png
我肤浅的理解是这样的……如上图,先忽略力啊系统响应啊什么的,仅看位置关系。
假设传感器AB都是电涡流传感器,那么每转一圈时,联轴器左侧轴距离传感器最近的时候,其右侧的轴距离传感器就最远,且总是相反的,所以它们的振动相位相差180°。

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 楼主| 发表于 2013-7-24 10:01 | 显示全部楼层
从全息谱的角度也是2X椭圆及其扁,2X频是一个方向性极强一个定向运动,说明存在不对中。希望更多的人参与讨论。
1、可能我哪个地方没想通。
2、是不是国外资料翻译过来的时候有误呢?
 楼主| 发表于 2013-7-24 10:09 | 显示全部楼层
归去来 发表于 2013-7-24 09:54
我肤浅的理解是这样的……如上图,先忽略力啊系统响应啊什么的,仅看位置关系。
假设传感器AB都是电涡流 ...

谢谢您的回复,您所给出的是两侧运动是相反的,这个没问题。但是牵涉到相位,包括工程上测量的时候总对应1X、2X、3X-----等等。脱离了频率相位是不是就没意义了呢。我认为你画的应该是2X的波形的比较。他们相差180度。望继续讨论。
发表于 2013-7-24 10:56 | 显示全部楼层
本帖最后由 归去来 于 2013-7-24 11:06 编辑
hjj73 发表于 2013-7-24 10:09
谢谢您的回复,您所给出的是两侧运动是相反的,这个没问题。但是牵涉到相位,包括工程上测量的时候总对应 ...

您说的对。
我的想法是,在平行不对中这种情况下,联轴器两侧轴的径向位置差可能成为1X振动最主要的成分。
另外,由于不对中使得联轴器两侧轴轴心偏离旋转中心,引起的不平衡力矩对两侧轴的作用方向也是相反的。
 楼主| 发表于 2013-7-24 11:24 | 显示全部楼层
归去来 发表于 2013-7-24 10:56
您说的对。
我的想法是,在平行不对中这种情况下,联轴器两侧轴的径向位置差可能成为1X振动最主要的成分 ...

1、如果考虑对中造成的不平衡问题,我认为不平衡引起的1X相位应该是同相的。
2、哪怕是再恶劣的平行不对中,它产生的波形成分在总波形上占再高的比例。在测量相位时,1X与2X的相位是分开的,1X和2X的时域波形也是分开的,也就是说,测量1X的相位是与1X的时域波形相对应的,2X的相位是和2X的时域波形相对应的。
这个问题困扰我很久了,也问了很多技术支持,都说是1X,但为什么都说的不太清楚。如果是1X的相位差180度,那么又和全息谱是矛盾的。所以我一直怀疑是翻译的错误造成了误解。所以欢迎大家讨论把它搞搞清楚,或许是我哪个地方考虑的还不全面。
发表于 2013-7-24 12:27 | 显示全部楼层
hjj73 发表于 2013-7-24 11:24
1、如果考虑对中造成的不平衡问题,我认为不平衡引起的1X相位应该是同相的。
2、哪怕是再恶劣的平行不对 ...

关于1,我认为偶不平衡引起的1X相位应该是反相的
关于2,联轴器两侧轴绕旋转中心回转的频率就是轴转频(1X)啊,所以其径向位置的变化也是与轴的旋转同周期的。(这里只考虑这根轴的形状对间隙的影响,没考虑其他激振力)
不知道我表述的清楚没有,有没有哪里有错误?
全息谱没有接触过,老师有没有相关的资料或者论坛相关帖子的链接?
 楼主| 发表于 2013-7-24 12:40 | 显示全部楼层
归去来 发表于 2013-7-24 12:27
关于1,我认为偶不平衡引起的1X相位应该是反相的
关于2,联轴器两侧轴绕旋转中心回转的频率就是轴转频( ...

1、联轴器引起的不平衡就不用考虑力偶了吧。
2、轴的转频是基频,比较相位时应该是同周期的振动(函数)比的呀。径向1X和平行不对中关联不大,所以我认为不能拿1X的相位来比。
请参考《机械故障的全息诊断原理》屈梁生 著
发表于 2013-7-24 13:58 | 显示全部楼层
hjj73 发表于 2013-7-24 12:40
1、联轴器引起的不平衡就不用考虑力偶了吧。
2、轴的转频是基频,比较相位时应该是同周期的振动(函数) ...

主任:刚刚看了《机械设备故障诊断实用技术》-杨国安,里面有几点我觉得可以讨论下
捕获.PNG 图好像有点小啊……这里提到刚性联轴器连接的转子对中不良时,由于强制连接所产生的力矩,使转子发生弯曲变形。由示意图中可见平行不对中的情况下转子变形类似于柔性转子一阶振型的情况,此时两侧轴承的1X相位应该也与柔性转子不平衡类似,是反相的。
齿形联轴器特征.JPG
而介绍齿式联轴器不对中特征时,提到:“联轴器同一侧****2倍频****,联轴器两侧同一方向相位在平行不对中时为0°”,这里后一个相位没有提到是1X还是2X,我认为是衔接上一句话的2X,原因是其激振力的来源:
机理.PNG 机理2.PNG
书中提到齿式联轴器平行不对中的振动机理是引起齿套的平面圆周运动,产生工频两倍频率的离心力激振力,在这个情况下对于联轴器两侧,这个激振力应该是一致的,所以我认为其引起的振动相位应该是相同的。
如有不正确的地方,还请指正啊!
 楼主| 发表于 2013-7-24 14:54 | 显示全部楼层
归去来 发表于 2013-7-24 13:58
主任:刚刚看了《机械设备故障诊断实用技术》-杨国安,里面有几点我觉得可以讨论下
图好像有点小啊……这 ...

      因联轴器类型的不同,不对中时转子的受力状态不同,振动的表现形式也有较大差异。
    我这里和您讨论的是弹性柱销联轴器、滚动轴承支撑,两半联轴器平行不对中的情况。相位差180度是1X还是2X。
    您上文提到的关于刚性联轴器的情况:我其他的帖子也讨论过这个问题。如果仅仅是轴承座的高低、左右偏差,将导致轴的变形,引入不平衡,还导致轴承负载的改变:还有是轴承对轴加了一个预载荷,这个载荷是定向的,不是交变力,比如可能导致轴承的磨损,温度升高。有时也可能起到稳定振动的左右。
    我们不把问题展开,继续讨论我说的那种情况。
发表于 2013-7-26 08:03 | 显示全部楼层
说的还是一倍频相位。
相位差和轴心轨迹形状不是完全相关。首先两个方向的振值不一样大肯定是椭圆。
如果振值一样,相位差90度是圆,0度和180度是线。
但这都是同一个轴承的,联轴器两端的相位差和轴心轨迹没有关系。
其实就像归去来在5楼说的,平行不对中,旋转一周,一边轴到最大值,另一边轴到最小值,就是相位差180了。
实际测试有没有试过,不对中时一倍频和2倍频的相位差?
一倍频相位差很好理解,两倍频相位差要想想才知道什么意思了。各种诊断里也没见过2倍频相位差的。
发表于 2013-7-26 08:06 | 显示全部楼层
归去来在12楼贴的好多,实在是看不下去公式,呵呵。
不过说两端2倍频的激振力是同向的,怎么也没法认同啊,两边都往一个方向使劲,那设备不得跑掉啊。
相互之间的拉力,相互作用力,肯定是反向的吧。
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