《设备振动标准》ppt课件

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1、机械振动标准及应用第一讲机械设备振动监测诊断基础理论第二讲机械振动测试分析简介第三讲机械振动标准及应用第一讲机械振动监测诊断基础理论一﹑振动的基础理论二﹑常用监测诊断分析方法三、振动分析的过程一﹑振动的基础理论机械振动是指物体围绕其平衡位置作往复交替的运动。惯性力阻尼力弹性力干扰力机械振动的来源*机器零件的制造公差*组装时的间隙*零件间的摩擦*旋转不平衡等但有时也利用振动的特性来帮助我们工作A机械振动的分类B周期振动与简谐振动●周期振动一般可看作是多个简谐振动的叠加。●简谐振动是机械振动中最基本、最简单的一种形式，其轨迹可以看作是一个作匀速圆周运动的质点在坐标轴上的投影，

2、可用后面的数学式表示。X=Xmsin(2πt/T+φ)=Xmsin(2πft+φ)=Xmsin(ωt+φ)X-质点位移Xm-位移最大值，振幅(A)T-周期，质点重复同一运行所需最短时间f-频率，单位时间同一状态出现次数，1/Tω-圆频率，2πfφ-初始相位角ω-园频率（rad/s),f-频率（Hz),T-周期（s)振动的三个要素：幅值、频率（周期）、相位其中：ω＝2πff＝1/T振动位移、速度和加速度振动位移对时间求一次、二次导数得到速度、加速度信号。位移、速度、加速度v=ωXmsin(ωt+φ+π/2)a=ω2Xmsin(ωt+φ+π)振动速度信号比位移超前90°

3、，幅值是位移信号ω倍；振动加速度信号比振动速度超前90°，幅值是速度信号ω倍。常用单位位移峰峰值微米速度有效值（均方根值）毫米／秒加速度峰值米／秒2振动波形的峰值、峰－峰值、有效值和平均值峰值：Xpeak=Xm峰－峰值：Xp-p＝2Xm平均值―算术平均值：有效值（均方根值）：正弦波形的有效值：速度有效值（均方根值）测试参数的选择原则故障诊断为突出故障频率成分，对低频故障推荐采用位移信号分析，对高频故障推荐采用速度、加速度信号。测试参数的选择原则位移X与频率f无关，特别适合低频振动选用。速度V＝Xω与频率f成正比，通常推荐选用。加速度A＝Vω＝Xω2频率f2成正比，特别适合

4、高频振动选用。ω＝2лf二.状态监测常用分析方法简介幅值分析（振动总值、列度）、变化趋势波形分析：峰值变化、周期性特点··频谱分析：振动能量的频率分布分析倒频谱分析波特图三维谱图冲击频响：测物体自振频率传递函数：反应系统输入、输出信号之间的幅频系和相频关系。相干分析：用来确定输出信号有那些频率成分、多大程度来自输入信号。相位分析：设备各测点振动相位的比较。常见振动图形基本概念不同的振动状态表示方式具有不同的特点，有些故障在某些图形上反映不明显，但在另外一些图形上却表现得比较突出。常用图形有：波形图、频谱图、瀑布图、级联图、趋势图、轴心轨迹图、轴中心位置图、奈奎斯特图等。振

5、动波形振动信号的时间历程表示出来。测量到振动幅值、频率、相位和波形变化。振动信号是否平稳、有没有毛刺、削波、调频、调幅、波动、不稳定等异常现象。在频谱图表现的不是很明显。摩擦故障时，很多毛刺或削波等，不平衡故障为标准正弦波。幅值分析振动总值、（列度）的分析判断与标准允许值比较与历史统计值比较与同类机组振动值比较振动值变化趋势的分析判断总量值的趋势频段值的趋势振动频谱通常情况振动信号包含很多简谐振动成分，当频率成分较多时，从振动波形中很难直接看出波形中包含的频率成分。作傅里叶变换求出频率。频谱图将这些频率成分和大小表示出来。不同振动故障所包含的振动频率成分并不相同。不平衡故

6、障主要为与转速同频的工频成分；油膜振荡故障为与转子系统固有频率相对应的低频成分等。与转速相等频率成分定义为基频或工频，如1x、2x、3x、1/2x。频谱分析频谱分析是机械故障诊断中使用得最广泛的信号处理方法之一，大多数旋转机械一般都产生带有周期的振动信号，并不是都只含有单一频率成分的简谐运动，而是包含有多种的频率成分，这些频率成分往往直接与机器中各零部件的机械物理特性联系在一起。频域分析的基础是频率分析方法，利用傅里叶变换，将复杂的信号分解为简单信号的叠加。傅里叶变换：快速富里叶分析(FFT)原理频谱分析示意0.5x1x2x3x4x5x升、降速波德图以转速为横坐标，升降速

7、过程中振幅和相位变化作为纵坐标得到的反映变速过程中振动变化情况的图形。转子系统在各种转速下的振幅和相位；转子系统的临界转速；转子系统的共振放大系数（A临/A工=3~8）；转子振型；系统的阻尼大小。由这些数据可以获得有关转子的平衡状况和振动体刚度阻尼特性等动态参数。最大功能：判断系统临界转速，过临界时振幅最大，相位变化最明显（受系统阻尼影响），不同机组过临界相位变化幅度不同。多次启停过程中振动变化有没有异常。正常情况下，升、降速过程振动基本吻合。动静摩擦、转子热弯曲时，快速停机过临界振动比开机要大。波特图：转速与振幅、相位之间的