3.1何谓旋转机械：
主要运动由旋转运动来完成的机械 汽轮机、离心式压缩机、水泵、风机，电动机
核心：转轴组件 转子、轴、齿轮传动件、叶轮、联轴器 滑动轴承、滚动轴承支座、定子、机座密封、密封装置
3.2旋转机械典型故障分析：
1转子不平衡的故障机理与诊断2不对中故障机理与诊断3油膜轴承的故障机理与诊断4旋转失速与喘振故障机理与诊断5动静件摩擦的故障机理与诊断6转子支承部件松动的故障机理与诊断7转轴裂纹的故障机理与诊断 3.3有、无量纲的统计特征值
3.4旋转机械的振动按转子系统在坐标平面内发生的振动形式分为如下三种： 横向振动、轴向振动、扭转振动，旋转机械故障所激发的振动多为横向振动。
16
3.5转子平衡时的基本特性：
转子不平衡大多数情况下，旋转机械的转子轴心线是水平的，转子的两个支承点在同一水平线上。设转子上的圆盘位于转子两支点的中央转子开始转动后，由于离心力的作用，转子产生动挠度。此时，转子有两种运动：一种是转子的自身转，即圆盘绕其轴线AO′B的转动；另一种是弓形转动，即弯曲的轴心线AO′B与轴承联线AOB组成的平面绕AB轴线的转动。 3.6转子振动的基本特性：
对应于转子一阶横向固有频率的转速称为临界转速。以临界转速为分界可把转子系统分为两种：如果机器的工作转速小于临界转速，则称为刚性轴；如果工作速高于临界转速，则称为柔性轴。 3.7多跨转子轴系
由高压转子、中压转子、低压转子和发电机转子组成。 3.8转子振动的基本特性：
如果机器的工作转速小于临界转速，则称为刚性轴；如果工作转速高于临界转速，则称为柔性轴。
3.9转子不平衡故障的频谱特征：
振动幅值与转速平方成正比 工频的1倍频能量较大 同一平面x,y振动相位差90 转子不平衡故障的时域特征 呈现为类似简谐振动的波形 由于其他振动信号源（松动、不动中、轴承磨损、噪声）的影响，实际的信号不会是标准的正弦波。 3.10故障特征：
静不平衡、力偶不平衡的幅 值谱相似 静不平衡转子两侧轴承的振动相位相同
力偶不平衡，转子两侧轴承的振动相位相反，转子不平衡故障的特征小结：主要表现为径向振动 振动能量主要集中在工频的1倍频，振动幅值随转速升高而迅速增大 振动幅值不随负荷的增大而增大 同一平面X、Y方向振动相位差90°会引起地基的不均匀沉降。 3.11转子不平衡故障的诊断：
机器出现不平衡故障的同时，常常还伴有其他的问题，如：不对中、松动等。其他类的故障也会引起工频1倍频的振动能量。在给出结论前，需要进行综合分析。
据美国MONSANTO石化公司统计，旋转机械故障的50~60 %是由转子不对中引起的。
17
3.12转子不对中的类型
轴承不对中：轴颈在轴承中偏斜 轴系不对中：各转子不处在同一直线上
平行不对中：轴线平行位移 角度不对中：轴线交叉成一角度 综合不对中：轴线位移且交叉 3.13造成不对中的原因:
安装误差 管道应变影响 温度变化热变形 基础沉降不均
危害:滚动轴承 振动噪声 过度磨损“卡死”滑动轴承 油膜承载失稳 半速涡动 油膜振荡严重时油膜破裂而烧损轴瓦.
角度不对中: 螺栓拉力作用下，两半联轴节中存在一个弯矩，力图减小两轴中心线的交角 轴旋转一周，弯矩作用方向交变一次，弯矩施加于轴的弯曲变形也每周变化一次，由此引起工频振动.上侧螺孔旋转到下侧时，螺孔距离增大，拉伸力变化一次。联轴节带着轴发生轴向蹿动，振动频率为转速频率下侧螺孔转到上侧时，螺孔距离变小，拉紧力减弱，不存在迫使轴产生轴向蹿动的力.
3.14转子不对中的故障特征:
振动的振幅与转子的负荷有关 负荷越大、振幅越大 不对中故障对转子的激励力随转速的升高而加大 激励力与不对中量成正比 轴系具有过大的不对中量时， 3.15转子不对中的故障特征:
振动幅值 振动频谱中2x幅值超过1x幅值约50％时，常常说明是径向不对中。2x值相对于1x幅值的高度常取决于联轴器的类型和结构。 2X幅值接近1X幅值是常见的，尤其是平行不对中严重时。轴向2x或3x幅值约是1x转数频率幅值的30％到50％时，说明是角向不对中。联轴节两侧轴承振动的相位差 平行不对中，径向振动差180. 角度不对中，轴向振动差180° 3.16轴心轨迹：
香蕉形、8字形、外圈中产生一个内圈.
不对中故障，除了1x，2 x频率外，还会出现3x倍频. 3.17诊断方法:
简易诊断 轴向振动 精密诊断
18
4.1滚动轴承故障诊断概述
第一阶段:利用通用的频谱分析仪诊断轴承故障。 第二阶段:利用冲击脉冲技术诊断轴承故障 第三阶段:利用共振解调技术诊断轴承故障 第四阶段:以计算机为中心的滚动轴承监测系统
概述旋转机械是设备状态监测与故障诊断工作的重点，而旋转机械的故障有相当大比例与滚动轴承有关。滚动轴承是机器的易损件之一，据不完全统计，旋转机械的故障约有30％是因滚动轴承引起的 4.2轴承结构：
由内环、外环、滚动体和保持架组成 4.3滚动体类型
球、圆柱滚子、滚针、圆锥滚子和球面滚子等
1 球轴承分类:深沟球轴承\\角接触轴承\\调心球轴承\\推力球轴承\\带座轴承 2 滚子轴承:圆锥滚子轴承\\调心滚子轴承\\圆柱滚子轴承\\滚针轴承 3.角接触轴承 4.圆柱滚子轴承
4.4轴承基本代号、参数名称
19
滚动轴承异常的基本形式滚动轴承在运转过程中可能会由于各种原因引起损坏，如装配不当、润滑不良、水分和异物侵入、腐蚀和过载等都可能会导致轴承过早损坏。 4.5滚动轴承的主要故障形式与原因如下：
(1).疲劳剥落这是滚动轴承常见的一种异常形式。 (2).磨损是滚动轴承另一种常见的异常形式。
(3).塑性变形轴承因受到过大的冲击载荷、静载荷、落入硬质异物等在滚道表面上形成凹痕或划痕。
(4).腐蚀润滑油、水或空气水分引起表面锈蚀（化学腐蚀）轴承内部有较大的电流通过造成的电腐蚀以及轴承套圈在座孔中或轴颈上微小相对运动造成的微振腐蚀(是微动磨损与腐蚀协同作用的结果)
(5).断裂过高的载荷会可能引起轴承零件断裂。
(6).胶合所谓胶合是指一个零部件表面上的金属粘附到另一个零件部件表面上的现象。 (7).保持架损坏这一损伤会进一步使振动、噪声与发热加剧，导致轴承损坏。 1.滚动轴承的磨损失效磨损是滚动轴承最常见的一种失效形式。
2. 滚动轴承的疲劳失效在滚动轴承中，滚动体或套圈滚动表面由于接触载荷的反复作用，表层因反复的弹性变形而致冷作硬化，下层的材料应力与表层出现断层状分布，导致从表面下形成细小裂纹，随着以后的持续负荷运转，裂纹逐步发展到表面，致使材料表面的裂纹相互贯通，直至金属表层产生片状或点坑状剥落。轴承的这种失效形式称为疲劳失效。轴承运转时，一旦发生疲劳剥落，其振动和噪声将急剧恶化。
3. 滚动轴承的腐蚀失效轴承零件表面的腐蚀分三种类型。a. 化学腐蚀， b. 电腐蚀， c. 微振腐蚀，
4.6滚动轴承的振动机理与信号特征
引起滚动轴承振动的因素很多。有与部件有关的振动，也有与制造质量有关的振动，还有与轴承装配以及工作状态有关的振动。? 滚动轴承在工作时，滚动体与内环或外环之间可能产生冲击而引起轴承各元件的固有振动。? 各轴承元件的固有频率与轴承的外形、材料和质量有关。
20