1、靜不平衡

特征：徑向1X波峰（垂直或水平方向上）。

如果機器失去平衡我們將得到頻率等于轉速的正弦時域波形，在轉速頻率（1X）處有一個高峰。的不平衡模型是將轉動軸的重心簡化到一個點。這種不平衡稱為靜態不平衡，因為即使是在旋轉體不旋轉的情況下也能夠表現出來，如果將其放在沒有摩擦的軸承中間，重心位置將自動回轉到位置。靜態不平衡將會在旋轉軸的兩個承載軸承上產生一個1X頻率的作用力，作用于兩個軸承上的作用力的方向總是相同。從這兩個軸承上采集到的振動信號同相。

2、偶不平衡：

特征：徑向1X波峰（垂直或水平方向上）。

如果機器出現不平衡我們將得到頻率等于旋轉速度的正弦時域波形，頻譜上在轉速頻率（1X）處會產生一個高峰。一個旋轉體如果存在偶不平衡，就有可能形成靜態平衡（放置在無摩擦的軸承上旋轉體看起來好像剛好平衡）。但當旋轉體發生旋轉的時候，就會在它的兩個承載軸承上產生離心作用力，并且它們的相位相反。（作用力相反）

3、垂直安裝轉子不平衡

特征：徑向1X波峰（水平方向上）

當在徑向（水平或切線方向）測量時，頻譜又將顯示出強一倍頻（1X）波峰。為了從泵的不平衡中分離出馬達不平衡，可能需要將兩者拆解開來，單獨使馬達旋轉，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上，否則故障就出在泵上面。

4、懸臂轉子不平衡

特征：軸向和徑向上高強度1X波峰(垂直或水平方向上)。

在外懸或懸臂式機器中，可以檢測到在水平、垂直和軸向上的高幅1X振動。我們能夠檢測到高幅1X振動是因為不平衡使軸發生彎曲，使得軸承座在軸向發生移動。常見的懸吊式旋轉體有短聯軸器泵、軸向排風的風扇和小型渦輪機。（相位不穩定）注意和軸承偏翹區分

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）。平行不對中在各個軸的聯結端產生剪切應力和彎曲變形。聯軸器兩端的軸承，會在徑向（垂直和水平方向上）上產生高強度的1X和2X振動。在多數情況下，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。沿聯軸器檢測到的振動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。

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

7、旋轉部件松動

特征：徑向1X諧波（嚴重時出現0.5X諧波）

軸頸（軸套）和滾動軸承（軸承松動）間如果出現過量余隙，則會產生1X諧波，有時甚至能擴展到10X。過大的滑動軸承游隙可能會產生后面所示的0.5X諧波。它們通常被稱為半階分量或次諧波。產生的主要原因是摩擦或嚴重的沖擊作用，有時甚至會產生1/3階的諧波。主要有零部件安裝不當引起。

8、結構松動

特征：水平方向上1X波峰。

機器和它的基礎之間出現松動，在剛性比較弱的地方就會出現1X振動，這通常發生在水平方向上，但有時也要根據實際情況確定。如果松動嚴重，往往會產生低階1X諧波。很難分辨是不平衡、基礎松動或者是柔性化，特別是在垂直安裝的機器上。如果水平方向1X振動比垂直方向上的1X振動振幅大的多，很可能就是松動所致。如果水平方向1X振動比垂直方向上的1X振動振幅小或相等，那么其出現不平衡的可能性就比較大。基礎松動或基礎柔性化是緊固連接件的螺栓松動、腐蝕或裂紋所致。注意：如果機器安裝基礎的彈性比較強，其水平軸向的振動要強的多。在這種情況下，相位可以作為輔助識別的手段，機器和基礎在垂直方向的振動相位差為180度。（此類振動是由于地腳螺栓、胎板或水泥漿松動引起，會產生1倍頻的振動）

9、軸承座松動

特征：徑向1X、2X和3X波峰。

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

10、共振

特征：頻譜中通常只在一個方向有“峰丘"出現。

共振是激振頻率達到機器的固有頻率時發生的一種現象。固有頻率是指一個結構在外部驅動力作用下發生振動的頻率。在單個軸方向上，在“峰丘"上存在一個高幅的波峰。例如，泵的葉片通過頻率在6X的波峰，只在水平方向上出現振動加劇。如果增加（或者減少）激振頻率使共振現象不再發生，振幅會明顯減小。

11、軸彎曲

特征：軸向1X波峰。

軸的彎曲會引起軸向高強度1X振動。如果在軸的中心附近出現彎曲，其主導波峰通常出現在1X處，如果是在靠近聯軸器的地方則還會出現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，會產生明顯的軸向振動。波峰通常位于1X、2X和3X處。對懸吊式的泵或風扇進行檢測的時候，如果出現了很強的軸向振動，就很可能會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生偏翹的可能性要高于不平穩。

13、滑動軸承間隙問題

特征：1X諧波

當滑動軸承存在游隙問題的時候，頻譜圖特征和旋轉松動很相似。在1X處將出現強的諧波，多數情況下，垂直軸向上的振動要高于水平方向。在更嚴重的情況下，頻譜中還會出現半階甚至1/3階的諧波。

14、油膜渦動

特征：徑向0.38-0.48X波峰。

發生油膜渦動時，會在0.38X～0.48X之間出現高強度振動。波峰從來不在剛好0.5X處出現，而是在稍低的頻率出現。渦動是由于過大的間隙和輕微的徑向載荷，使得形成油膜，使軸頸在軸承內做低于0.5倍轉速的振動。（如上海春曉平臺透平發電機A機透平端軸承發生油膜渦動）

15、轉子摩擦

特征：徑向1X諧波（嚴重時有0.5X諧波）

摩擦表現出和旋轉松動相似的特征：1X諧波和0.5X諧波。摩擦還會引起一個或多個共振（在這里所舉的例子中出現在4X處）。

16、偏心

特征：徑向1X波峰（水平和垂直方向上）

偏心發生在旋轉體（齒輪、軸承、轉子等）旋轉中心和幾何中心線相分離的情況下。偏心的轉子/軸承將產生高強度的徑向1X分量，特別是在平行于轉子/齒輪的方向上。這種現象非常常見，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、風扇和壓縮機通常在其葉片通過頻率處都有波峰出現。葉片通過頻率等于葉片數乘以軸的轉速。如果葉片間的間隙和固定式擴散器沒有保持相等，其波峰也會增大。它也可能是由于流道阻塞引起。

18、紊流

特征：50～2000 CPM的隨機振動。

紊流是由于通過風扇/送風機的空氣速度或壓力變化引起的。這種情況下會產生低頻的隨機振動，其頻率范圍通常是在50～2000 CPM之間。

19、氣穴

特征：高頻“噪音"。

氣穴通常產生隨機的高頻振動或 “噪音"。通常可以在頻譜上觀察到 “峰丘"出現。氣穴現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、往復式機械

特征：四沖程引擎--0.5X處的波峰；二沖程引擎--1 X處的波峰。

往復機器的振動強度通常都很高。對于四沖程的引擎，每兩轉引擎點火一次，會產生高強度的0.5X波峰。二沖程的引擎，例如很多柴油機，引擎每轉都要點火，因此可以看到高強度的1X波峰。

21、齒輪嚙合

特征：徑向1x/2X處的波峰

通常會在軸的轉速頻率和齒輪嚙合頻率處出現波峰，但是幅值不高?？赡軙霈F2X波峰，并且在齒輪嚙合頻率附近有軸轉速頻率的邊頻帶。對于直齒輪主要的振動是在徑向，斜齒輪主要的振動是在軸向。

時域波形分析對于變速箱時是很有用的，因為在時域波形中你可以看到每個齒嚙合對應的脈沖。通常你可以通過研究時域波形得到齒數。根據故障的特征，齒輪每旋轉一轉就可以看到一個脈沖，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

當齒輪的齒開始發生磨損的時候，會發生兩件事情，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速。第二件事情是將出現齒輪固有頻率的振動，固有頻率振動也會有邊頻帶產生，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

如果皮帶發生磨損或者松動，會在皮帶速度頻率處看到波峰和諧波。當有兩個槽輪的時候，能產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點通過一個固定參考點的頻率。通常帶頻要低于任何一個帶輪的旋轉頻率。

24、皮帶槽輪偏心

特征：徑向高強度的1X波峰

偏心槽輪將產生一個很強的徑向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行檢測。在另一個槽輪上也能檢測到這樣的1X振動。

25、皮帶輪不對中

特征：徑向高強度的1X波峰

如果皮帶的固有頻率和主動槽輪或被動槽輪的轉速吻合，帶的共振會引起很高的振幅。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行調整。

注：本文轉自汽車與振動公眾號，如需了解相關產品應用，可以聯系我們：