振动的基本知识ppt课件.ppt

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1、振动分析基础1简谐振动三要素振动的时域描述振动的频域描述系统对激励的响应单自由度系统多自由度系统自由振动，模态强迫振动，共振幅频响应和相频响应振动测量框图传感器及其选用旋转机械振动测量的几个特殊问题相位和基频的测量波德图和极坐标图三维频谱图轴心轨迹和轴心位置图摆振信号来源及其补偿本章内容2什么是振动？3没有力的作用=没有运动三种基本型式的力Impact–looseparts,hammeringinapipingsystem,rollingelementinabearinghittingaspallPeriod

2、ic–repetitiveforcesuchasunbalanceormisalignmentRandom–varieswithtime,forexample,turbulenceinpiping,pumpcavitation振动源于力的作用4简谐振动三要素振幅(Amplitude)偏离平衡位置的最大值，记作A。描述振动的规模。圆频率(Angularfrequency)描述振动的快慢，记作,单位为弧度/秒。频率f=/2为每秒钟的振动次数，单位为次/秒(Hz)。周期T=1/f=2/为每振动一次所需的时

3、间，单位为秒。初相角(Initialphase)描述振动在起始瞬间的状态，记作。5dvadva振动位移(Displacement)d=Asint速度(Velocity)v=Asin(t+/2)加速度(Acceleration)a=A²sin(t+)位移、速度、加速度都是同频率的简谐波。三者的幅值依次为A、A、A2。相位关系：加速度领先速度90º;速度领先位移90º。振动位移、速度、加速度之间的关系6简谐振动为例x=Asin(t+/2)峰值xp=A;峰峰值xp-p=2A平均绝对值xav

4、=0.637A有效值xrms=0.707A平均值对非简谐振动，上述关系不成立。正峰值负峰值平均绝对值有效值平均值峰峰值振动的时域参数7振动测量单位Displacement(distance)milsormicrometers,mVelocity(speed-rateofchangeofdisplacement)in/secormm/secAcceleration(rateofchangeofvelocity)－G’sorin/sec2ormm/sec2FrequencyHertz=Hz=Cyclespers

5、econdRPM=RevolutionsperminuteCPM=CyclesperminuteCPM=RPM=Hzx608瞬时值(Instantvalue)振动的任一瞬时的数值。峰值(Peakvalue)振动离平衡位置的最大偏离。平均绝对值(Aver.absolutevalue)均值(Meanvalue)又称平均值或直流分量。有效值(Rootmeansquarevalue)xpx=x(t)振动的时域参数计算9即使是很简单的机器也会因为各种振源而产生振动。各振源的振动不一定都是机器的转速频率，通常有些振

6、源的振动是在转速频率之上或之下。有些振动甚至与转速无关。各种振源10每个振源都要产生自己独特的振动频率成分或振动形态。对已知的设备，找到了它所产生的各振动频率成分，也就知道了振源所在。对一台机器所进行的振动分析1/3是由其振动频率成分查找振源。其余2/3的振动分析是从已知机器的历史中找到问题所在。多频率成分的产生11机械振动的类型12各振源间的组合13把振动信号中所包含的各种频率成分分别分解出来的方法。频率分析的数学基础是傅里叶变换和快速傅里叶算法（FFT）。频率分析可用频率分析仪来实现，也可在计算机上用软件

7、来完成。频率分析的结果得到各种频谱图，这是故障诊断的有力工具。振动信号的频率分析14频率成分的提取15名称波形频谱名称波形频谱各种振动波形的频谱16一个简单振动试验－－风机转子Onesecondoftime风机转子每秒钟转5转在转子上施加一个重量，使转子产生不平衡力，而引起振动17一个简单振动试验－－频率计算Hertz=Hz=CyclespersecondRPM=RevolutionsperminuteCPM=CyclesperminuteCPM=RPM=Hzx60风机转速=5Hzor300RPM周期=

8、1/频率风机转速=5Hzor300RPM18风机转速提高一倍波形图中的波形靠得很近风机转速=10Hzor600RPM一个简单振动试验－－提高频率19一个简单振动试验－－提高幅值位移:milsormicron速度:in/secormm/sec加速度:G由于加在风机叶片上的不平衡重量，当风机转速提高后，其振动幅值增加波形的高度是幅值.20一个简单振动试验－－增加另一个振源新的振动成分=10x8=80Hz