弹性套柱销联轴器诊断一例（转速谐波）

迷你猫

骨哥 发表于 2016-9-5 16:09
这种讨论很好啊，从你的回复中，经过进一步思考，我对这个问题也有了不同的理解，也可能我是错的。
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最近大修正忙，今天才结束，回复慢了。

骨哥这个帖子你应该看过： http://forum.vibunion.com/thread-99088-1-1.html
我现在大概明白你 “损坏柱销产生的合力，每周激励一次，由于相对探头位置不是正弦变化而是突发的，产生一个尖波，FFT后产生一系列工频的谐波” 这段话的意思。这种思路我并不赞同，有很多地方解释不清楚，比如说上面那个帖子里的案例。

我说说我的想法（现在看看发现还是有问题的），骨哥你看看。
借用你的这张图

                               
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以圆心点对称的两个弹性柱销互相抵消各自产生的力矩，使圆心点不需要提供额外的作用力即可保证弹性块以圆心为中点做圆周运动。如果一侧的弹性块磨损了，意味着该处的P值大小会减少，而力臂是一样的，则对称的两个弹性柱销产生的力矩也就是扭矩就无法互相抵消，此时就需要圆心中心点给以一个力F来弥补损失，该力方向固定指向磨损侧柱销，大小与对称的两个弹性柱销的P值差有关，相对磨损一定时可以认为该力F大小恒定。
而这个力F就是我所说的磨损的柱销所产生的激振力来源，这个力的数量与磨损的柱销个数有一定关系，但是更重要的是看对称的两个柱销是否磨损一致。

如果进一步考虑这些补偿作用的力F所组合产生的合力的话，就会难免的陷入死循环，这也是我现在解释不清的地方。
我碰到的大多数此类案例都是联轴器磨损严重，最终频谱中都是注销个数倍的转频占主导地位，也有部分案例显示出的或接近异常磨损注销数的转频为主导。
情况远比我们想的要复杂的多。

骨哥

迷你猫 发表于 2016-9-8 16:24
最近大修正忙，今天才结束，回复慢了。

骨哥这个帖子你应该看过： http://forum.vibunion.com/thread- ...

技术讨论，咱就开门见山不客气啊。
1、猫兄说的那个帖子主贴看了，其中列了一些案例，但最终并没有说清楚为什么会产生转速谐波、毁坏柱销个数倍频的原理，贴中各种联轴器工作原理有本质区别吗？并没有，那为什么故障特征不一样呢？关于谐波产生原因，可参考hcharlie大神在某个帖子里的回复，也可以搜一下三角波FFT后的频谱（原来电脑上有，找不到了）

2、这个受力分析也有点问题，如一个联轴器，只有两个柱销，对称布置，当某个损坏了以后，是不是可以简化为你最后那一个图那样的曲柄？这样会产生一倍频吗？（不考虑不平衡），可能不确定，没关系，那接着假设，为了抵消不平衡，把这个曲柄一样的联轴器改成三个爪的（如下图蓝色三角形的三个角）、等腰三角形，就是6个爪的联轴器坏了三个（红色三角形三个角代表的柱销坏掉了），那我们能说由于由于他们对称位置的柱销消失了，会产生突出的三倍频吗？显然不可能，这并不会产生振动问题。

    联轴器每个柱销传递的力都不一样，因为加工误差的原因，但它肯定是动态的分配在所有柱销上的，并不是像理想情况每个受力都一样。
    假设完好情况他们受力是一样的，也只是把损坏的柱销应该传递的力分配到其它柱销而已，并不会有额外的力指向与轴线垂直的方向（忽略不对中），这一点也可以参考实践中的另一种情况：尼龙柱销联轴器通常按要求会少装几个柱销，以起到过载保护作用，对少装的柱销，并没有对称的要求，测量这样的机械，也不会有什么振动问题。

    本例中，如果说，损坏的柱销由于变形等原因在径向产生了一个额外的载荷，每转一周，会产生损坏柱销个数的波峰，FFT后会出现损坏柱销个数倍的谐波，那么可以理解，但看检修前的波形，一个周期内并非4次明显的冲击，但频谱中的主频却是4倍频（遗憾的是并没有仔细看损坏后的联轴器到底是几个柱销坏了），因此，还是倾向于冲击产生的尖波FFT后形成的谐波成分，到底是几倍频的能量高，以我洗剪吹水平的信号学知识来猜测，与尖波的形状有关（往哪个方向倾斜？）或者与某些部件的固有频率重合？
    技术交流，知无不言，言无不尽，不当之处，请指出：P

迷你猫

骨哥 发表于 2016-9-8 21:27
技术讨论，咱就开门见山不客气啊。
1、猫兄说的那个帖子主贴看了，其中列了一些案例，但最终并没有说 ...

骨哥这么晚了还在真是少见。
我这人水平不行，分析振动问题都必须把现象和时域图，频谱图对应起来才能理解，如有说错冒犯还请骨哥谅解。话说我们两不用这么正式的吧。。。。QQ上都认识多久了。

1 其实我看来各种联轴器的本身工作原理相近但在力量传输和力分析上还是有点区别的，比如说形状上比较相似的蛇形弹簧联轴器和齿式联轴器，其大体区别就在于齿式联轴器的中间齿套是纯刚性的，虽然有鼓形齿面确保各齿的接触力相近，但是相比饶性的蛇形弹簧联轴器在平均分配力量上还是差了点。而且那个帖子里有些和我现场得到的经验并不完全符合，我在论坛最初发的帖子就是齿式联轴节因对中差而磨损严重的情况，频谱中以不对中为主。
各个设备的情况不一样，即便是同类型联轴器也可能表现出不同的特征。




2 先问两个我想不太明白的无关问题：

• 假设一根直的棍子，放在宇宙无重力的空间中。现在给这根棍子的一头一个垂直棍子的恒定力量，那么要求棍子以另一头为原点，被施予力量的一头围绕原点做圆周运动，此时需要给棍子在哪里添加一个什么样的力量？
• 再假设还是这根棍子，同时给棍子的两头都给一个同平面但互相反向的恒定力量，那么棍子会做什么运动？
  

扭矩力传递的分析我只是瞎胡猜而已，这个极简化之后的模型只是我一厢情愿的认为而已。在这个模型里，把一个弹性注销联轴节极简化到2个注销的时候，应该就是简化成曲柄结构，产生的频谱应该也类似不平衡，但是机理不一样。

工作中也经常会我少装个把弹性注销，但是都会对称的少安装。理性上说我不认同不对称少装并不会有影响的看法，但是我没实际操作过，有机会我尝试下。
当改成2组三抓之后，一组坏掉也不会产生振动问题。因为绿色的3个角之间也构成平衡了啊，扭矩互相平衡，总的合力只剩下推动转动方向上的力了，轴中心并不需要额外的提供补偿力了，自然就不会有振动问题。



我想我们应该都认同是存在额外冲击力的，只是对力量的来源和原理有不同认识。我对信号处理更是鶸，信号处理上我始终不能理解倍频产生的原因。
手头正好有一个弹性注销磨损的，频闪仪确认是磨损了，但是磨损的数量不明，频谱表现为9倍频绝对主导，我明天检查下看看情况。

骨哥

迷你猫 发表于 2016-9-8 22:26
骨哥这么晚了还在真是少见。
我这人水平不行，分析振动问题都必须把现象和时域图，频谱图对应起来才能理 ...

回头做个实验看看。