關于轉子不對中的振動問題，不在于不對中的偏移量是多少，而是取決于系統對不對中的適應能力。不對中引起的不同征兆，除了作為對中偏移量的函數外，還會受到速度、力矩等其它狀態的影響。由于受到對中角度的問題，長襯套要比短襯套對不對中的適應能力高；但對于高速機器來說，長襯套的懸臂問題容易引起動力學方面的問題，因此聯軸套長度很少超過45cm。按照一般經驗，每一厘米聯軸套長度的偏移量在5微米之內為安全值，不超過此值可允許連續運行。

存在較大不對中時，其故障形式最可能表現為彈性元件的損壞，如膜片或彈性柱銷等，但也有一些其它類型的聯軸器，其強度高于鄰近軸承。因此，當造成軸承損壞時，聯軸器卻只有輕微損傷。有時聯結力能夠強大到足以使聯軸器鄰近系統達到穩定，從而消除不對中征兆。當發生這種情況時，不對中的強烈反應不發生在聯軸器處，而是表現在軸承的自由端。

轉子不對中形成原因

不對中的原因除設計、加工誤差外，運行中很多因素也會形成新的不對中，可分為冷態不對中和熱態不對中兩種情況。其中，冷態不對中主要是指在室溫下由于安裝誤差造成的對中不良；熱態不對中指機組在運行過程中由于溫度等因素造成的不對中，其主要原因有以下幾方面。

01

聯軸器自身的影響

• 對輪平面瓢偏，當擰緊靠背輪螺絲后，轉子將產生靜變形（即撓度），在軸頸上會呈現較大的晃擺，在旋轉狀態處靜變形將產生旋轉的強迫振動。

• 對輪連接螺栓有緊力差別，其產生的后果將會像瓢偏一樣。

• 兩個對輪止口或連接螺栓節圓不同心，當擰緊靠背螺絲后，兩個轉子會產生偏心，這種偏心在旋轉狀態下直接產生激振力，而且以力偶形式作用在兩個相鄰的軸承上。靠背輪本身及連接缺陷所造成振動的特點是：振動的主要分量與轉速相符，但包含有一定的非基波分量，因此在激起普通強迫振動的同時，可能還會激起高次諧波和分諧波共振。

02

其它因素的影響

• 設備保溫不良，受熱不均，使機座產生熱變形。

• 設備超負荷運行，改變了設備受力狀態。

• 機器基礎、底座沉降不均使對中超差和軟地腳造成對中不良。

• 由于轉子的撓性和重量分配不均勻，轉子在安裝之后產生原始彎曲，進而影響對中。

• 因管道系統的壓力造成的扭曲變形。

轉子不對中種類

現場設備存在兩種不對中形式，聯軸器不對中和軸承不對中。聯軸器不對中又分為平行不對中、角度不對中，以及兩種形式同時存在的綜合不對中，如下圖所示。現場遇到的通常是綜合不對中，即有平行不對中也有角度不對中，但是一般情況下，其中一種為主因另一種為次因。

轉子不對中形式

轉子不對中振動機理

01

剛性聯軸器不對中

剛性聯軸器平行不對中時，兩轉子分別繞著各自的旋轉中心旋轉，但在聯結螺栓的強制作用下，存在著把偏移的兩軸心拉到一起的趨勢。在不對中的方向上，一個螺孔的旋轉半徑受到壓縮，另一個則受到拉伸，每轉動180°，各螺孔旋轉半徑拉伸和壓縮交變一次，作用在半聯軸器上的力也交變一次；每旋轉一周，則交變兩次，使轉子在徑向產生二倍頻振動，聯軸器兩側徑向振動的相位差為180°，是反相的。

剛性聯軸器角度不對中時，兩軸線相交成一定的角度，半聯軸器端面之間存在一定的張口。在聯結螺栓拉力的強制作用下，兩軸存在一個彎矩。轉子每旋轉一周，彎矩的作用方向交變一次，彎矩所引起的軸的彎曲變形也變化一次，從而使轉子在徑向產生工頻振動，聯軸器兩側徑向工頻振動是同相位的。此外，每旋轉一周，在螺栓拉力的作用下，半聯軸器還要帶著轉子沿軸向竄動一次，使轉子還要產生軸向工頻振動，聯軸器兩側軸向工頻振動的相位反相。

軸系不對中的實際情況，幾乎不存在單一的平行不對中或單一的角度不對中，往往是兩者同時存在的綜合不對中，因此剛性聯軸器不對中時，表現為既有二倍頻振動，又有工頻振動。

02

齒式聯軸器不對中

齒式聯軸器平行不對中時，會在徑向產生二倍頻振動，而相位是基頻的兩倍。齒式聯軸器角度不對中時，在旋轉過程中齒面會發生相對滑動，并產生相應的摩擦力和摩擦力矩。角度不對中狀態下的嚙合點產生滑動變化，每旋轉一周，齒面滑動方向發生二次突變，也就是摩擦力和摩擦力矩的方向發生了二次突變，從而形成二次沖擊性振動。同時，也沿軸向竄動一次。

因此，齒式聯軸器角度不對中時，會在徑向產生二倍頻振動，聯軸器兩側軸承徑向振動的相位差為180°；同時也會在軸向產生較大的一倍頻振動。由于齒式聯軸器在結構上幾乎都設有中間軸（齒套、短接），即使兩轉子為平行不對中，中間軸總要產生偏斜，因此表現在半聯軸器與中間軸之間仍然是角度不對中。也就是說，對于齒式聯軸器不論是哪種情況的不對中，都會產生徑向二倍頻振動，聯軸器兩側軸承徑向振動的相位差為180°。

03

膜片聯軸器不對中

膜片聯軸器為金屬撓性聯軸器，具體又分為膜盤式和疊片式，其補償不對中和隔振能力很強，近年來在旋轉機械中得到了廣泛的應用。

由于結構上幾乎都設有中間軸，因此撓性膜片的受力主要為角度不對中所引起的力矩變化。對于具有n 個螺栓的聯軸器，會產生n 倍頻的振動（這里n為偶數，n為奇數時，為2n 倍頻振動）。由于要傳遞動力和滿足自身的強度，撓性膜片并非呈現的彈性。因此，膜片聯軸器仍然具有一定的剛性聯軸器的特性，仍然會產生二倍頻、工頻振動。

當存在轉子不對中時，會引起轉子、軸承、聯軸器等部件的附加載荷，從而改變轉子系統正常的動態特性，如振動增大、軸承磨損、轉子撓曲等等。

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