振动基础知识归纳.ppt

轴振动的测点布置 ..。.. * 轴承振动与轴振动的比较 ..。.. * 复杂振动的幅值参数 各幅值参数随时间变化，彼此间无明确定关系 正峰值 负峰值 峰峰值 xrms ..。.. * 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，又称烈度，单位为毫米/秒（mm/s） 加速度 峰值，单位为米/秒2（m/s2） ..。.. * 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 名称 波 形 频 谱 名称 波 形 频 谱 ..。.. * 时间域 频率域 FFT IFFT ..。.. * 振动系统及其自由度 能作振动的机械系统，在力学中称为振动系统。 振动系统按复杂程度分为： 单自由度系统 多自由度系统 确定系统运动所需的独立坐标数称为系统的自由度。 ..。.. * 单自由度振动系统 确定系统运动所需的独立坐标数称为系统的自由度 ..。.. * 多自由度振动系统 图中数字为系统的自由度数 5 3 2 2 6 ..。.. * 振动系统的模态 单自由度系统有一个模态 模态参数为： 固有频率 ? （模态频率） 阻尼比 ? （模态阻尼） 多自由度系统有多个模态 模态参数为： 固有频率 ?n fn 阻尼比 ?n 振型－各个坐标在振动 中的比例 ..。.. * 模态参数包括：固有频率、振型 和阻尼比。 按固有频率从小到大排列，称为第1阶、第2阶模态。 两自由度系统共有两阶模态。 两自由度系统的模态举例 第二阶模态 第一阶模态 节点 ..。.. * 三自由度系统的模态举例 第二阶模态 第三阶模态 第一阶模态 振型是各自由度坐标的比例值。振型具有正交性。 节点 ..。.. * 振动系统对激励的响应 振动系统 单自由度 多自由度 强迫振动 自由振动 持续激励 初始激励 激 励 响 应 由初始激励引起的响应，称为自由振动。 由持续激励引起的响应，称为强迫振动。 从响应中能看出系统的模态特性。 ..。.. * 单自由度系统的自由振动 它是模态振动。 振动的频率等于系统的固有频率。 振幅大小决定于初始激励（初始位移和初始速度）。 系统的阻尼比大，振幅衰减快； 阻尼比小，振幅衰减慢。 ..。.. * 不同阻尼比的自由振动 初始位移初始速度 a —无阻尼 b —小阻尼 c —临界阻尼 d —大阻尼 ..。.. * 由自由振动确定模态参数 ..。.. * 系统的自由振动为各阶模态振动的叠加。它一般不再是简谐的。 各阶模态振动所占成分的大小，决定于初始条件。 各阶模态振动衰减的快慢，决定于该阶的阻尼比。阻尼比大，衰减快；阻尼比小，衰减慢。 在衰减过程中，各阶的振型保持不变，即节点位置不变。 多自由度系统的自由振动 ..。.. * 单自由度系统的强迫振动 振动的频率等于激励的频率。 振幅与激励的强弱成正比。 激励频率接近固有频率时，发生共振现象，呈现为模态振动。 阻尼小，共振峰高；阻尼大，共振峰低。 位相上说，振动落后于激励。 振幅和位相随激励频率而变化，变化规律用系统的幅频特性和相频特性来表示。 ..。.. * 单自由度系统的强迫振动 幅频特性 相频特性 激励频率 激励频率 响应幅值 响应位相 ..。.. * 由强迫振动确定模态参数 ..。.. * 振动的频率等于外激励的频率。 振型为各阶振型的叠加。 各阶振型所占的比例，决定于外激励的频率和作用点位置。 激励频率接近某阶固有频率时，该阶振型增大而占主导地位，呈现为该阶模态振动。 共振峰大小决定于该阶阻尼比和激励的位置。 作用在某阶节点上的激励力，不能激起该阶振动。 多自由度系统的强迫振动 ..。.. * 与多个固有频率对应，有多个共振峰。 某一阶共振时，该阶振型占主导地位，呈现为该阶模态振动。 多自由度系统的强迫振动 激励频率f 振幅 第1阶共振 第3阶共振 第2阶共振 ..。.. * 磁带记录仪 频谱分析仪 打印机 存储设备 绘图仪 测量电路 基频检测仪 记录仪 数据采集和 分析系统 ?汽轮机 ?齿轮增速箱 ?压缩机 ?涡流传感器 ?速度传感器 ?加速度传感器 ?键相传感器 旋转机械振动测量框图 ..。.. * 磁电速度传感器 接收形式：惯性式 变换形式：磁电效应 典型频率范围：10Hz~1000Hz 典型线性范围：0~2mm