風機動平衡之軸裂紋

     軸裂紋是緩慢增長的轉子破裂。當轉子橫截面減小到無法承受對其施加的靜態(tài)或動態(tài)載荷時，轉子將迅速發(fā)生脆性斷裂，這是風機動平衡一種災難性的破壞。

    循環(huán)應力導致軸裂紋出現(xiàn)在軸的局部大應力區(qū)域，如軸直徑的階躍變化處，冷縮配合、鍵槽、鉆孔或其它不連續(xù)處附近。裂紋始于微結構層面，其中表面加工缺陷、化學性表面損傷或材料不連續(xù)性（例如孔隙、夾渣或化學雜質）均會造成局部應力高度集中。

     裂紋形成后，裂紋**將沿存在其中的拉伸應力場垂直的方向緩慢擴散。如果轉子只受簡單的彎曲應力影響，則應力場方向為轉子長軸的方向，裂紋將直接擴散至轉子內部，進而形成橫向裂紋。扭轉應力還會產生方向與轉子軸成45度角的螺旋裂紋。

     由于可用橫截面積減小，軸裂紋會降低軸的彎曲程度，并且風機動平衡剛度經常變?yōu)楦飨虍愋?。根?jù)以上特性，可得出兩條裂紋檢測規(guī)則：1、如果軸存在裂紋，*可能的原因是軸發(fā)生彎曲，進而產生隨著裂紋形成而不斷變化的1X振動行為。1X振動變化是軸裂紋*可靠的指示標志。2、如果存在裂紋的軸受到靜態(tài)徑向載荷的影響并以共振頻率一半的速度運行，則會出現(xiàn)2X振動，此乃裂紋引發(fā)的軸旋轉各向異性剛度所致。

     1X和2X振動均可由許多其它故障造成，風機動平衡進行診斷前必須排除這些故障。軸裂紋通常因設計缺陷、機器安裝不當和操作方式欠妥等因素共同作用所致。有多種因素可導致軸裂紋的產生和擴散：應力集中，如鍵槽、鉆孔和軸直徑的階躍變化；冷縮配合，如定位銷孔和定位銷槽；不對中，如高徑向載荷；熱沖擊，如大幅振動；在共振或共振速度附近運行機器，或以任意橫向或扭轉共振速度的一半運行機器。

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