水平方向(X/Y軸)的*大振動(dòng)峰峰值幾乎總是遠(yuǎn)大于垂直方向(Z軸)。下面是詳細(xì)的解釋?zhuān)f(shuō)明為什么會(huì)出現(xiàn)這種情況:
1. 核心物理原理:激振源的方向性電機(jī)的*大振動(dòng)源來(lái)自于其高速旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子(對(duì)于硬盤(pán)來(lái)說(shuō),就是主軸電機(jī)帶動(dòng)盤(pán)片組)。
不平衡質(zhì)量是主因:任何旋轉(zhuǎn)體都不可避免地存在微小的質(zhì)量分布不均勻(動(dòng)不平衡)。這個(gè)不平衡的質(zhì)量在旋轉(zhuǎn)時(shí)會(huì)產(chǎn)生一個(gè)離心力(Centrifugal
Force)。
力的方向:這個(gè)離心力矢量本身在水平面(X-Y平面)
內(nèi)不斷旋轉(zhuǎn)。它試圖將電機(jī)拉離其旋轉(zhuǎn)中心,導(dǎo)致電機(jī)在徑向(各個(gè)水平方向)上發(fā)生“晃動(dòng)”或“畫(huà)圓”。
結(jié)果:因此,由主軸旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的主要激振力完全作用在水平方向上。這直接導(dǎo)致了在X軸和Y軸上產(chǎn)生強(qiáng)烈的、周期性的振動(dòng),其基頻就是電機(jī)的旋轉(zhuǎn)頻率(例如,7200
RPM的電機(jī),其主振動(dòng)頻率為 120 Hz)。

2. 為什么Z軸(垂直方向)振動(dòng)更小?
與水平方向相比,Z軸的振動(dòng)源要弱幾個(gè)數(shù)量級(jí):
缺乏直接激振源:旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的離心力是徑向的,沒(méi)有直接的垂直分量。它不會(huì)主動(dòng)地、周期性地“推”或“拉”電機(jī)在上下方向運(yùn)動(dòng)。
Z軸振動(dòng)的次要來(lái)源:
軸承缺陷:軸承的滾珠、保持架或滾道表面的微小瑕疵在旋轉(zhuǎn)時(shí)會(huì)產(chǎn)生振動(dòng),這些振動(dòng)可能包含Z軸分量。但它們通常幅度很小,且頻率較高(與軸承幾何尺寸和轉(zhuǎn)速相關(guān))。
外部傳遞:來(lái)自安裝底座或周?chē)h(huán)境的振動(dòng),如果恰好是垂直方向的,會(huì)傳遞到電機(jī)上。但這屬于外部干擾,并非電機(jī)自身產(chǎn)生。
聲學(xué)噪聲:強(qiáng)大的聲壓波(例如來(lái)自風(fēng)扇)可能導(dǎo)致外殼產(chǎn)生微弱的彎曲模態(tài)振動(dòng),其中可能包含Z軸運(yùn)動(dòng)。
結(jié)論一:由于激振力的根本性差異,水平方向的振動(dòng)幅度(峰峰值)天生就比垂直方向大得多。