免费工程工具 — #015
坎贝尔图计算器
绘制谐波激励阶数与固有频率之间的干涉图。确定旋转机械的临界转速交叉点。
临界速度穿越
坎贝尔图原理
坎贝尔图绘制了激励频率与转速的关系曲线。对于每个谐波阶数， k, 速度为 时的激励频率 n 是：
当谐波激励频率与固有频率相匹配时，就会发生交叉（临界速度）：
共同谐波阶数
| 阶次(谐波次数) | 来源 |
|---|---|
| 1× | 不平衡、弯曲、偏心 |
| 2× | 不对中、椭圆轴承、松动 |
| 3× | 错位（严重）、耦合缺陷 |
| k×（刀片通过） | 叶片数 × RPM |
| k×（齿轮啮合） | 齿数 × 转速 |
实例
已知： fn1 = 25 Hz，fn2 频率 = 48 Hz，谐波：1 次、2 次、3 次
1×交叉点位于fn1：转速 = 25 × 60 / 1 = 1500 转/分
f 处的 2× 交叉n1：转速 = 25 × 60 / 2 = 750转/分
1×交叉点位于fn2：转速 = 48 × 60 / 1 = 2880 转/分
⚠️ 注意： 运行速度应与任何临界速度保持至少 20% 的距离。如果在启动过程中必须超过临界速度，则应快速加速通过共振区。
A Campbell diagram plots excitation frequencies (harmonics of running speed) against natural frequencies. Intersections indicate potential resonance — critical speeds where amplified vibration may occur.
Harmonic orders are multiples of the shaft rotation frequency. 1× = once per revolution (unbalance), 2× = twice per revolution (misalignment), higher orders relate to blade pass, gear mesh, etc.
Critical speed RPM = fn × 60 / order. For example, if fn = 50 Hz and order = 2×, critical speed = 50 × 60 / 2 = 1500 RPM.
At critical speeds, excitation frequency matches a natural frequency causing resonance, amplified vibration, possible structural damage, and accelerated bearing wear.
Maintain at least 20% separation margin. Options: change stiffness/mass (shift natural frequencies), add damping, modify operating speed range, or pass through resonance quickly during run-up/down.
本页所述的操作流程由 Vibromera 团队使用 Balanset-1A（一款用于现场转子平衡的便携式双通道动平衡仪及振动分析仪）开发并经过实地测试。
使用专业振动分析仪识别现场的关键速度和共振频率。已在 50 多个国家/地区使用。
