联轴器不对中的振动机理科普

两轴对中偏心会造成附加的弯矩，而在转动一周的过程中，这个弯矩的方向也随之发生周期性变化，对于联轴器连接的两部分系统来说，任何一部分受到的都是一个周期性激励，这个周期性激励会造成系统的振动。

01 刚性联轴器不对中

刚性联轴器平行不对中时，两转子分别绕着各自的旋转中心旋转，但在联结螺栓的强制作用下，存在着把偏移的两轴心拉到一起的趋势。在不对中的方向上，一个螺孔的旋转半径受到压缩，另一个则受到拉伸，每转动180°，各螺孔旋转半径拉伸和压缩交变一次，作用在半联轴器上的力也交变一次；每旋转一周，则交变两次，使转子在径向产生二倍频振动，联轴器两侧径向振动的相位差为180°，是反相的。
刚性联轴器角度不对中时，两轴线相交成一定的角度，半联轴器端面之间存在一定的张口。在联结螺栓拉力的强制作用下，两轴存在一个弯矩。转子每旋转一周，弯矩的作用方向交变一次，弯矩所引起的轴的弯曲变形也变化一次，从而使转子在径向产生工频振动，联轴器两侧径向工频振动是同相位的。此外，每旋转一周，在螺栓拉力的作用下，半联轴器还要带着转子沿轴向窜动一次，使转子还要产生轴向工频振动，联轴器两侧轴向工频振动的相位反相。
轴系不对中的实际情况，几乎不存在单一的平行不对中或单一的角度不对中，往往是两者同时存在的综合不对中，因此刚性联轴器不对中时，表现为既有二倍频振动，又有工频振动。

02 齿式联轴器不对中

齿式联轴器平行不对中时，会在径向产生二倍频振动，而相位是基频的两倍。齿式联轴器角度不对中时，在旋转过程中齿面会发生相对滑动，并产生相应的摩擦力和摩擦力矩。角度不对中状态下的啮合点产生滑动变化，每旋转一周，齿面滑动方向发生二次突变，也就是摩擦力和摩擦力矩的方向发生了二次突变，从而形成二次冲击性振动。同时，也沿轴向窜动一次。
因此，齿式联轴器角度不对中时，会在径向产生二倍频振动，联轴器两侧轴承径向振动的相位差为180°；同时也会在轴向产生较大的一倍频振动。
由于齿式联轴器在结构上几乎都设有中间轴（齿套、短接），即使两转子为平行不对中，中间轴总要产生偏斜，因此表现在半联轴器与中间轴之间仍然是角度不对中。也就是说，齿式联轴器不论是哪种情况的不对中，都会产生径向二倍频振动，联轴器两侧轴承径向振动的相位差为180°。

03 膜片联轴器不对中

膜片联轴器为金属挠性联轴器，具体又分为膜盘式和叠片式，其补偿不对中和隔振能力很强，近年来在旋转机械中得到了广泛的应用。
由于结构上几乎都设有中间轴，因此挠性膜片的受力主要为角度不对中所引起的力矩变化。对于具有n 个螺栓的联轴器，会产生n 倍频的振动（这里n为偶数，n为奇数时，为2n 倍频振动）。由于要传递动力和满足自身的强度，挠性膜片并非呈百分之百的弹性。因此，膜片联轴器仍然具有一定的刚性联轴器的特性，仍然会产生二倍频、工频振动。