旋轉(zhuǎn)類機(jī)械設(shè)備軸向振動的5大原因及其中機(jī)理

小智01

大家都知道，旋轉(zhuǎn)機(jī)械運(yùn)行中除了發(fā)生徑向振動之外，還經(jīng)常發(fā)生軸向振動,。

徑向振動就是發(fā)生在垂直和水平方向上的振動,。

軸向振動是指其軸承體包括上圈體和下圈體,，在內(nèi)圈體與外圈體之間或上圈體與下圈體之間安裝有滾動體的簡單結(jié)構(gòu),，從而引起的振動

相對于徑向振動,，軸向振動處理起來就比較困難,，所以我們本篇文章就來說說。那么什么是引起軸向振動的主要原因呢,？激振力過大和軸承座剛度差,。

徑向振動過大引起的軸向振動分析

有兩種情況：

一個軸承座裝有一個軸瓦和一個軸承座裝有兩個軸瓦。

1,、一個軸承座內(nèi)裝有一個軸瓦

                                                                                       （b）二介彎曲振型

直觀地講,，軸承座的軸向振動應(yīng)該是由于轉(zhuǎn)軸的軸向運(yùn)動所引起的。但是實(shí)際上,，轉(zhuǎn)子和軸承之間有一層油膜,。轉(zhuǎn)子的軸向運(yùn)動經(jīng)油膜傳遞到軸瓦上后，很難引起軸承座的軸向振動,。實(shí)際機(jī)組發(fā)生的軸向振動大多是由于徑向激振力引起的,。從動力學(xué)角度分析，徑向力與軸向振動不在同一個方向上,，不應(yīng)該引起軸向振動,。但是，考慮軸承座支承彈性后,，徑向力會間接激發(fā)起軸向振動�,，F(xiàn)以上圖為例進(jìn)行分析。

假設(shè)轉(zhuǎn)子上存在一階型式的不平衡力,，轉(zhuǎn)子撓曲呈現(xiàn)一階振型,，如圖（a）所示。t1時刻,，轉(zhuǎn)子兩側(cè)軸承座承力中心偏向外側(cè),；t2時刻，轉(zhuǎn)子兩側(cè)軸承座承力中心偏向內(nèi)側(cè),。不同時刻,，軸承座承力中心點(diǎn)發(fā)生周期性變化，導(dǎo)致軸承座沿軸向擺動,。一階撓曲下,，兩側(cè)軸承座軸向擺動方向相反。二階撓曲振動作用下,，如圖（b）所示,，兩側(cè)軸承座軸向振動為同相。如果軸承座剛度很大，由此引起的軸向振動很小,，可以忽略,。如果軸承座具有彈性，徑向振動就會間接激發(fā)起軸承座的軸向振動,。

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2,、一個軸承座內(nèi)裝有兩個軸瓦

上圖中，假設(shè)A,、B兩側(cè)垂直振動同相,，如

果A、B兩側(cè)支承剛度也相同,，那么徑向振動不會激發(fā)軸向振動,。如果A、B兩側(cè)垂直振動反相,，或者A、B兩側(cè)垂直振動同相,，但兩側(cè)支承剛度不對稱,，這兩種情況都會導(dǎo)致軸承座的軸向振動。

上述2種情況下發(fā)生的軸向振動,，往往都伴隨著較大的徑向振動,。因此，軸向振動大時,，如果徑向振動也大,，最好的處理方法就是首先減小徑向振動。工程實(shí)踐表明,，徑向振動減小10％后,，軸向振動減小的百分比可能更高。此種情況下,，減小激振力比提高軸承座剛度的工作量要小得多,，而效果要明顯得多。

軸承座剛度不足引起的軸向振動分析

有時軸承座垂直和水平振動消除后,，軸向振動仍然較大,。這種情況大多是由于軸承座本身剛度不足所引起的。軸承座與臺板以及臺板與基礎(chǔ)之間的聯(lián)結(jié)松動,、結(jié)合面接觸不均勻,、二次灌漿松動、臺板底部墊鐵走動等都有可能誘發(fā)軸向振動,。這類故障的處理必須結(jié)合機(jī)組檢修進(jìn)行,。

其它因素引發(fā)的軸向振動分析

1、轉(zhuǎn)子中心偏差過大

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    中心不正對油膜壓力和軸向振動的影響

轉(zhuǎn)子中心偏差較大時，聯(lián)軸器螺栓連接后,，軸頸處會出現(xiàn)較大晃度,，如上圖所示。隨著軸頸的旋轉(zhuǎn),，油膜壓力會發(fā)生周期性的變化,，嚴(yán)重時將導(dǎo)致軸承座的軸向振動。

2,、球面軸承緊力過大

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              球面軸承結(jié)構(gòu)圖

如上圖所示,，球面軸承軸瓦外表面為凸形球面，軸承蓋與軸承座的支承表面為凹形球面,。這類軸承具有自位功能,。軸頸傾斜時，軸承能夠自動調(diào)整軸瓦中心線角度,，使軸瓦烏金面與軸頸之間始終保持軸向接觸良好,。但是，當(dāng)球面瓦與瓦座之間的過盈較大時,，瓦枕將壓住軸瓦,，使其失去自位功能，從而產(chǎn)生較大的軸向振動,。

3,、軸向共振引起的軸向振動分析

有些發(fā)電機(jī)軸承上常會出現(xiàn)頻率為二倍頻的軸向振動。電磁激振力是誘發(fā)二倍頻振動的主要因素,。軸承座剛度正常時,，軸承座的自振頻率大多高于二倍工作轉(zhuǎn)速，電磁激振力不會誘發(fā)大幅度的二倍頻振動,。但是,，當(dāng)軸承座與臺板或臺板與基礎(chǔ)之間的連結(jié)剛度較差時，軸承座的自振頻率可能落入二倍轉(zhuǎn)速頻率附近,。在發(fā)電機(jī)電磁激振力的作用下,，導(dǎo)致軸承座出現(xiàn)較大幅度的二倍頻軸向共振。出現(xiàn)這種情況后,，需要檢查軸承座連結(jié)剛度,、減小轉(zhuǎn)子對中偏差、檢查和調(diào)整發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子和靜子之間空氣間隙的均勻性等,。

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本篇文章已經(jīng)闡述完畢,，我們簡單來回顧一下，在什么情況下會引起軸向振動,？

徑向振動過大引起的軸向振動

軸承座剛度不足引起的軸向振動

轉(zhuǎn)子中心偏差過大

球面軸承緊力過大

軸向共振引起的軸向振動

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前景錢

學(xué)習(xí)一下了

一貫ljx

教科書式的分析,，當(dāng)年課本上的太死板,，根本不清楚怎么應(yīng)用。個人轉(zhuǎn)兩軸轉(zhuǎn)臺多年了,，粗淺認(rèn)為是軸承沒用明白,，公差和預(yù)緊力

遠(yuǎn)祥

這樣也需要保證機(jī)構(gòu)的剛度是否足夠。

可樂COLA

學(xué)習(xí)了

時間不多多益善

學(xué)到了  厲害厲害