不平衡造成的转子系统振动

不平衡是*常见的转子系统故障，其主要表现是1X振动过大，而过大的1X振动会导致机器零件疲劳。在情况下，会导致轴承磨损或内部摩擦，进而损坏密封圈并降低机器性能。通常，只要检测到1X振动有所增加，就可立即推断可能出现了不平衡。然而，由于还有很多其它故障可以产生1X振动，许多机器经过平衡后，还会因其他故障使问题重复出现（1X振动还是过大）。因此，要对不平衡做出正确的诊断，既要了解产生不平衡的机制，又要了解产生1X振动的其它故障。

1X不平衡力通过系统的动力学刚度起作用，进而引起1X振动。

振动=力/动力学刚度

由于不平衡质量是转子的一部分，所以其旋转速度与转子相同。因此，由不平衡产生的力的频率是1X。线性系统对于1X力仅产生1X振动。但是，转子系统具有非线性特征，例如，在高偏心率时急剧增大的油膜轴承刚度。转子系统刚度的突然改变也可以产生非线性特征，例如，由于转子与定子的摩擦或支撑系统中的松动。这些非线性特征也可以产生1X谐波振动，这些谐波振动有时可以在转子处于共振状态时在频谱级联图上看到。共振期间，较大的1X振动振幅可以使转子通过油膜轴承中偏心率较高的区域，刚度的突然增大则会产生谐波。

1X转子振动在轴承中表现为动载荷，轴承刚度和阻尼将此载荷传递到转子系统扩展部分，轴承座结构和机器外壳中，此系统将具有包含转子和机器外壳的振动模态。这些模态可能同相，此时转子和外壳作近相似的同向运动，这些模态也可能反相，此时转子和外壳作近似反向运动。外壳的振动强度将取决于多种因素，其中包含转子和外壳的相对质量及轴承、外壳、外壳底座和地基的刚度。