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聯軸器不對中的振動機理

發布時間：2025-11-26

兩軸對中偏心會造成附加的彎矩，而在轉動一周的過程中，這個彎矩的方向也隨之發生周期性變化，對于聯軸器連接的兩部分系統來說，任何一部分受到的都是一個周期性激勵，這個周期性激勵會造成系統的振動。

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。

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，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°。

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，撓性膜片并非呈百分之百的彈性。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。

（來源：檢修圈）