1、（皿？）5吟1各曹必J：=0簡諧振動的三要素偏離平衡位置的最大值。描述振動的規模。 頻率才(Frequency)描述振動的快慢。單位為次/秒(Hz)或次/分(c/min)。 周期T=i/f為每振動一次所需的時間，單位為秒。 圓頻率二2兀/為每秒鐘轉過的角度，單位為弧度/秒初相角 0 (Initial phase)描述振動在起始瞬間的狀態。振動位移、速度、加速度之間的關系振動位移位移、速度、加速度都是同x = A sin cot速度）v = = Aa sin(創 + ) 占H、由g2d2x 9=Acd sin(a)t + 7r)三者的幅值相應為4、A/、Acd 2o相位關系：加速度領先速度90Q

2、;速度領先位移90S頻率的簡諧波。振動的時域波形名稱波 形摘諧振動/77合成振動%d aV V/Vc衰減振動瞬時值若干幅值參數的定義x = x(t)振動的任一瞬時的數值。峰值振動離平衡位置的最大偏離。平均絕對值兀冷j:卜回均值(Mean value)又稱平均值或直流分量。有效值x dtX =1 CTT Jo簡諧振動的幅值參數正峰值負峰值各幅值參數是常數，彼此間有確定關系令峰值 xp=A;峰峰值xp_p=2A 舒平均絕對值孤=0.6374&有效值xrms=0.707A&平均值無二0常用的幅值參數及其單位峰峰值正峰值負峰值各幅值參數隨時間變化, 彼此間無明確定關系位移峰峰值。單位為微米（Lim ）

3、速度有效值。單位為毫米/秒（mm/s ）加速度峰值。單位為米/秒平方（m/s2）振動信號的頻率分析把振動信號中所包含的各種頻率成分分別分解出來的方法。-頻率分析的數學基礎是傅里葉變換和快速傅 里葉算法（FFT） o頻率分析可用頻率分析儀來實現，也可在計 算機上用軟件來完成。頻率分析的結果得到各種頻譜圖，這是故障 診斷的有力工具。各種振動的頻譜圖名稱波形頻譜簡諧振動ZW77|1f周期振動1i-f合成振動LLf拍IIf衰減振動WVX/Vxyf時間域時間FFT -亠小 帯頻率域系統對激勵的響應激勵響應單自由度振動系統單盤轉子壓電式加速度計電動振動臺確定系統運動所需的獨立坐標數稱為系統的自由度多自由度

4、振動系統多圓盤轉于圖中數字為系統的自由度數單自由度系統的自由振動初始位移初始速度系統在沒有激勵下，由初始條件引起的振動，稱為自由振動。自由振動的頻率等于系統的固有頻率。振幅大小決定于初始條件（初始位移和初始 速度）。系統的阻尼大，振幅衰減快；阻尼小，振幅 衰減慢。阻尼系數J二1稱為臨界阻尼。兩自由度系統的模態舉例由自由振動確定固有頻率和阻尼第_階模態第二階模態系統有多個固有頻率。從小到大，稱為第1階、第2階等等 每個頻率有一對應的振型和阻尼值。同一階的固有頻率、振型和阻尼值一起，稱為模態。單自由度系統的強迫振動系統的自由振動為各階自由振動的疊加。振動一 般不再是簡諧的。各階自由振動所占成分的大

5、小，決定于初始條件。各階自由振動衰減的快慢，決定于該階的阻尼。阻尼大，衰減快；阻尼小，衰減慢。在衰減過程中，各階的振型保持不變，即節點位 置不變。振動的頻率等于激勵的頻率。振幅大小與激勵的大小成正比。激勵頻率接近固有頻率時，發生共振現象。阻尼小，共振峰高；阻尼大，共振峰低。位相上說，振動落后于激勵。振幅和位相隨激勵頻率而變化，變化規律 用系統的幅頻特性和相頻特性來表示。響 應 幅 值丿八I-L3 %磯5幅頻特性3激勵頻率cr=0.01 g=015 g= 0.35/ / /相頻特性3激勵頻率由強迫振動確定固有頻率和阻尼%固有頻率九二 2制1-2了阻尼系數：訂寧振動的頻率等于外激勵的頻率。振型為各

6、階振型的疊加。各階振型所占的比例，決定于外激勵的頻率和作用 點位置。激勵頻率接近某階固有頻率時，該階振型增大而占 主導地位，是為該階共振狀態。共振峰大小決定于該階阻尼值和激勵的位置。作用在某階節點上的激勵力，不能激起該階振動。旋轉機械振動測量框圖測量電路 1:磁帶記錄儀卜;1數據采集和 分析系統工i基頻檢測儀： 頻譜分析儀n記錄儀繪圖儀打印機存儲設備 汽輪機 齒輪增速箱 壓縮機 渦流傳感器 速度傳感器 加速度傳感器 鍵相傳感器磁電速度傳感器積分放大器速度傳感器接收形式：慣性式變換形式：磁電效應典型頻率范圍：10Hz1000Hz典型線性范圍：02mm典型靈敏度：20mV/mm/s很快的變速過程測

7、量非轉動部件的絕對 振動的速度。不適于測量瞬態振動和 輸岀阻抗低，抗干擾力 強。傳感器質量較大，對小 型對象有影響。在傳感器固有頻率附近 有較大的相移。壓電加速度傳感器型電荷放大器接收形式：慣性式變換形式：壓電效應典型頻率范圍：0.2Hz10kHz線性范圍和靈敏度隨各種不同型號 可在很大范圍內變化。測量非轉動部件的絕對振 動的加速度。適應高頻振動和瞬態振動的測量。-傳感器質量小，可測很高 振級。現場測量要注意電磁場、 聲場和接地回路的干擾。壓電加速度傳感器的典型結構三角剪切型中心壓縮型渦流位移傳感器接收形式：相對式變換形式：電渦流典型頻率范圍：020kHz典型線性范圍：02mm典型靈敏度:8.

8、0V/mm （對象為鋼）不接觸測量，特別適合測 量轉軸和其他小型對象的 相對位移。有零頻率響應，可測靜態 位移和軸承油膜厚度。靈敏度與被測對象的電導 率和導磁率有關。-相移很小。渦流位移傳感器及前置器渦流傳感器的工作原理yy軸承振動的測點布置振動的測點布置水平方向位移許I+ / ( +軸承振動軸振動測量設備傳感器易于安裝、拆卸測定振動容易測量設備價格較低傳感器安裝受限制測定振動較軸承困難測量設備價格高性能特點測振靈敏度小（當軸輕而本體剛 度大吋，對振動變化反映遲鈍）有關參考資料豐富，掌握的限值 范圍廣測量設備可靠性高測振靈敏度高（在任何情況下， 對振動變化反映較靈敏）可直接測得基本界限值（如不

9、平 衡，軸內應力等）界限值不通用測量設備（特別是傳感器）可靠 性低環境影響測量結果受周圍環境的影響小測量結果受周圍環境的影響大應用場合監測機械的所有各種振動能得到更詳細的關于轉子的振動 信息，可作高精度現場平衡數據旋轉機械振動的基頻分量的幅值和相位的測量基頻是轉速頻率。基頻分量的幅值和轉子的不平衡大小有 關。基頻分量的相位和不平衡在轉子上的方 位有直接對應關系。鍵相與相位參考脈沖參考脈沖在轉子上布置鍵相標記K,在軸承座上布置鍵相傳感器k （光電式或渦流式），其輸出為相位參考脈沖。參考脈沖是測量相位的基準。參考脈沖也可用于測量轉子的轉速。振動相位與轉子轉角的關系從參考脈沖到第一個正峰值的轉角0定

10、義振動相位。振動相位與轉子的轉動角度一一對應。在平衡和故障 診斷中有重要作用。旋轉機械的振動圖示促轉速)波形圖(Wave)時間域內的振動波形頻譜圖(Spectrum)組成振動的各諧波成分軸心軌跡(Orbit)轉軸中心的振動軌跡，由水平和鉛垂兩方向波形合成波形圖.頻譜圖及軸心軌跡15-(pm)10-IX，?15-1XR25- 伽)20n=4850r/min2X10152025頻率103c/min3X 4X 彩(0水平振動頻譜(a)垂直振動頻譜 n=4850r/min 2X5-旋轉機械的振動圖示(變轉速)軸心軌跡的測定K*1向IJ-相位脈沖-雙通道基頻輸出檢測儀y歹髒動信g”向振動信號軸心軌跡(O

11、rbit)是診斷旋轉機械故障的有力工具。軸心軌跡可用基頻檢測儀和示波器得到，也可以用計算機完成。軸心軌跡陣波德圖與極坐標圖(Bode & Polar Plot)升(降)速時，基頻幅值和相位的變化三維頻譜圖(Cascade)31坎貝爾圖(Campber)各轉速下的頻譜圖的另一種表示軸心位置判定軸頸靜態工作點和油膜厚度軸心軌跡陣圖C3L3lOOOr/min1200r/min1500r/min2000 r/min2500r/min2800r/min3000r/min3000r/min 帶負荷汽輪發電機組一個軸承在不同轉速下的軸心軌跡陣波德圖和極坐標圖波德圖(Bode Plot)和極坐標圖(Polar Plot)兩者所含信息相同,都表示基頻振動的幅值和相位隨機器轉速的變化規律。三維頻譜圖（譜陣圖）(E?OIX髯Z三維頻譜圖是頻譜的集合。本圖的第三個坐 標是轉速。本圖表明在升、 降速過程中振動 頻譜的變化。第三坐標也可是 時間、工藝參數 等。頻率三維頻譜圖（譜陣圖）本圖的第三個坐標是時間（日期），反映頻譜的趨勢。坎貝爾(Campber)圖14 13 1211109O O7O60O5000400002hOOO圈直徑代表振動的大小；斜線代表諧波次數。軸心位置的測定前置器渦流傳感器的輸出信號前置器動態 部分靜態 部分1間平均1變化1間隙1