1X 振动与不平衡诊断的证据边界

1 阶（1X）表示与参考轴转频相同的同步分量。例如 1500 RPM 对应 25 Hz。1X 占主导说明响应主要与轴转动同步；它是检查不平衡的重要线索，不能单凭一个谱峰确定故障。

1. 不平衡为什么产生 1X

若不平衡矢量以恒定角速度旋转，它在固定传感器方向上的投影为：

$$F_x(t)=U\omega^2\cos(\omega t+\phi),\qquad F_y(t)=U\omega^2\sin(\omega t+\phi).$$

在线性稳态条件下，结构对这种激励的响应仍在同一频率，但幅值和相位由传递函数改变。这是“不平衡常表现为显著 1X”的依据。

同样的 1X 也可能由轴弯曲、偏心、安装问题、某些不对中或其他同步激励贡献。接近结构共振时，很小的不平衡也可能产生很大响应。测到的振动不是不平衡量本身。

2. 把谱峰变成可检验的诊断

要核对的证据	能帮助判断什么
可靠的转速/键相参考	谱峰是否真为该参考轴的 1X，角度约定是否一致
多方向、多测点	径向、轴向及两支承响应是否符合所假设的激励和结构
1X 幅值与相位的重复性	相同工况下是否稳定；低信噪比相位不宜使用
升速/降速趋势	是否经过共振、是否出现迟滞或工况依赖
安装、间隙与机械检查	排查明显松动、摩擦、弯曲和对中问题
合理的试重响应及校正复测	在可重复近线性条件下，验证影响系数及校正效果

试重能否采用、质量大小和最高试验速度由设备条件决定；计算出的某个向量不等于已获准在机器上安装。具体流程见现场双面平衡。

3. 高阶次并不天然更小

周期信号的傅里叶级数可以包含多个整数谐波，但一个纯正弦信号并没有无限个非零谐波。实际应该分析到多少阶，取决于目标部件与带宽，不能统一限制在 5 阶或 10 阶。

例如 31 齿齿轮相对于自身轴的啮合事件在 31 阶附近，9 片叶轮的叶片通过事件在 9 阶附近；这些成分可能很强。非线性、冲击、调制与不同参考轴还可能产生高阶、边带或非整数阶次，因此“高阶能量通常很小、可以忽略”不是通用规则。

恒速可结合普通 FFT 与转速换算，明显变速则用阶次跟踪减少同步成分的频率拖尾。任何诊断结论都应写出参考轴、工况、测点与支持证据。

进一步阅读：刚性转子不平衡类型、简化支承动力学、ISO 21940-12 关于柔性转子与现场振动的说明。