振动分析诊断报告(73页).ppt

振动测试基础知识 陶洛文 工学博士，高级工程师 北京森德格科技有限公司 电话：010 E-mail:139.com 振动测试基础知识 简谐振动的三要素 振幅 A (Amplitude) 偏离平衡位置的最大值。描述振动的规模。 频率 f (Frequency) 描述振动的快慢。单位为次/秒(Hz) 或次/分(c/min) 。 周期 T = 1/f 为每振动一次所需的时间，单位为秒。 圆频率 ? = 2? f 为每秒钟转过的角度，单位为弧度/秒 初相角 ? (Initial phase) 描述振动在起始瞬间的状态。 振动位移、速度、加速度之间的关系 振动位移 (Displacement) 速度 (Velocity) 加速度 (Acceleration) 振 动 的 时 域 波 形 若干幅值参数的定义 瞬时值 (Instant value) 振动的任一瞬时的数值。 峰值 (Peak value) 振动离平衡位置的最大偏离。 平均绝对值 (Average absolute value) 均值 (Mean value) 又称平均值或直流分量。 有效值 (Root mean square value) 各幅值参数是常数，彼此间有确定关系 峰值 xp=A; 峰峰值 xp-p=2A 平均绝对值 xav=0.637A 有效值 xrms=0.707A 平均值 复杂振动的幅值参数 峰峰值 常用的幅值参数及其单位 位移 峰峰值。单位为微米（?m） 速度 有效值。单位为毫米/秒（mm/s） 加速度 峰值。单位为米/秒平方（m/s2） 练习一: 100 mil (Peak) = ? 微米(峰峰值) 2 G (Peak) = ? m/s-2 (RMS) 注: 1 Inch = 1000 mil = 25.4mm = 25,400 微米 G 为重力加速度 = 9.81 m/s-2 振动信号的频率分析 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。 各种振动的频谱图 时间域 频率域 磁电速度传感器 测量非转动部件的绝对振动的速度。 不适于测量瞬态振动和很快的变速过程。 输出阻抗低，抗干扰力强。 传感器质量较大，对小型对象有影响。 在传感器固有频率附近有较大的相移。 典型的磁电速度传感器及其特性 压电加速度传感器 压电加速度传感器的典型结构 压电加速度传感器的典型特性 涡流位移传感器 不接触测量，特别适合测量转轴和其他小型对象的相对位移。 有零频率响应，可测静态位移和轴承油膜厚度。 灵敏度与被测对象的电导率和导磁率有关。 相移很小。 轴承振动的测点布置 轴振动的测点布置 轴承振动与轴振动的比较 基频分量的幅值和相位 基频是转速频率，记作 1?R。 基频分量的幅值与转子的不平衡大小有关。 基频分量的相位与不平衡在转子上的方位有直接对应关系。 基频大小和相位由基频分析仪或频率分析方法求得。 键相与相位参考脉冲 在转子上刻印键相标记K ?，在轴承座上布置键相传感器K（光电式或涡流式），其输出为相位参考脉冲。 参考脉冲是测量相位的基准。 参考脉冲也可用于测量转子的转速。 振动相位与转子转角的关系 从参考脉冲到第一个正峰值的转角? 定义振动相位。 振动相位与转子的转动角度一一对应。这在平衡和故障诊断中有重要作用。 旋转机械的振动图示 (定转速) 波形图 (Wave) 时间域内的振动波形 频谱图 (Spectrum) 组成振动的各谐波成分 轴心轨迹 (Orbit) 转轴中心的振动轨迹，由水平和铅垂两方向波形合成 波形图、频谱图及轴心轨迹 波德图和极坐标图 波德图(Bode Plot)和极坐标图(Polar Plot)两者所含信息相同，都表示基频振动的幅值和相位随机器转速的变化规律。 三维频谱图 （谱阵图） 第三个坐标也可以是时间(日期)、工艺参数等。 轴心位置的测定 轴心位置图可以用x-y记录仪或计算机来绘制。 状态监测和故障诊断的仪 器 和 方 法 什么是状态监测和故障诊断？ 在设备运行中或在基本不拆卸的情况下， 通过各种手段，掌握设备运行状态， 判定产生故障的部位和原因， 并预测、预报设备未来的状态。 监测和诊断的各种手段 ★ 振动：适用于旋转机械、往复机械、