摩擦振动会变小？再说刚度及其他

来源：mirook聊振动微信公众号（ID：mirook），作者：王少锋。

请看这张滚动轴承的煤磨的加速度波形图，如下：

产生这种振动的原因是轴承的润滑油管断裂，也就是润滑不足。

接下来，我们讨论这个波形是因为“部件接触瞬间刚度增大，使振动瞬间下降”，出现了摩擦，振动会变小吗？第一印象是不是就感觉有问题？

然后，我们再说说摩擦让振动变小的事儿。

在说滑动轴承刚度的时候，提到摩擦，该方向刚度变大，振动变小。这是很多数据验证过的，产生摩擦的方向位移峰峰值更小。

在这个问题上，有人说摩擦会产生热弯曲，振动变大。确实是这样，在汽轮机组和压缩机组里都见到过。这是因为不平衡振动是同步正进动的，出现动静摩擦时，转子或轴上固定的某角度位置和静止件接触，摩擦使接触部位迅速发热膨胀，造成热弯曲。但热弯曲是发生在摩擦之后的，摩擦时刻的振动是变小的。大家可以看看下面这个趋势图。

振动快速上升是摩擦造成了热弯曲，这个速度很快，上升坡度很陡；振动到最高后缓慢下降，是脱离摩擦后温度和弯曲恢复的过程，这个过程要慢一些；在振动陡升之前，有明显的一倍频幅值下降，伴随同一轴承两个测点相位的不同步变化，这才是发生摩擦的阶段；摩擦点在高点，弯曲后在高点位置产生新的不平衡量，由于滞后角的作用，新的高点往后移动，摩擦部位脱离。在1倍频幅值最小的时刻才能看到摩擦特征的波形频谱图和轴心轨迹图，振动变大以后就只有轴弯曲引起的只有明显不平衡一倍频的谱图了。

这是摩擦使振动变小的情况，注意，是在滑动轴承设备里，摩擦使支撑刚度加大，轴振，也就是电涡流传感器测的相对位移振动变小。因为轴振取决于转子的离心力和轴瓦对轴的支撑刚度。

滑动轴承设备产生摩擦的时刻，轴承座的振动应该变大还是变小？

答案应该是变大的，由于摩擦，轴受到更大的支撑力的同时，转子给轴承座的反作用力也变大了，而摩擦并不会影响轴承座的支撑刚度，轴承座的支撑刚度只和它与基础之间的连接情况有关，所以摩擦使轴承座的振动变大。

这就和高中物理题一样，分析受力和运动，首先要区分、确定是要分析的部件到底受哪些力，能准确找到每个物体到底受的了哪些力，才能用好公式，做对题。

滚动轴承设备也一样，由于轴承对轴的支撑刚度更大，反应更直接，如果动静部件发生摩擦，转子给轴承座施加的冲击力也更快、更大。所以根据摩擦的程度，轴承座上的加速度波形可能在摩擦时刻测到这个力的冲击。

要是摩擦能让振动更小，还要不要做润滑？用不用轴承？振动还算不算故障？摩擦多了相互作用力，这个力对转子的轴振和对轴承座的瓦振的影响是不一样的。

还是那句话，要理解每个结论的适用条件，要多做独立思考。

PS：关于刚度其实还有很多，比如油膜支撑的交叉刚度；动刚度和共振有关，共振频率和放大倍数除了受质量和静刚度影响，还受阻尼影响；常说的汽封的支撑刚度，类似滑动轴承的油膜等。很多平常用不上，我也没细琢磨，感兴趣的话，还是建议大家看看bently的书，然后遇到问题多做思考。