振动分析和原理简单介绍

　　机械振动是指表示机械设备在运动状态下，机械设备或结构上某观测点的位移量围绕其均值或相对基准随时间不断变化的过程。

　　与信号的分类类似，机械振动根据振动规律可以分成两大类：稳态振动和随机振动

　　振动的幅值、频率和相位是振动的叁个基本参数，称为振动叁要素。只要测定这叁个要素，也就决定了整个振动运动。

　　幅值是振动强度的标志，它可以用峰值、有效值、平均值等不同的方法表示。

　　不同的频率成分反映系统内不同的振源。通过频谱分析可以确定主要频率成分及其幅值大小，从而寻找振源，采取相应的措施。

　　振动信号的相位信息十分重要，如利用相位关系确定共振点、测量振型、旋转件动平衡、有源振动控制、降噪等。对于复杂振动的波形分析，各谐波的相位关系是不可缺少的。

　　简谐振动是*基本的周期运动，各种不同的周期运动都可以用无穷个不同频率的简谐运动的组合来表示。本节讨论*为简单的单自由度系统在两种不同激励下的响应(即单自由度系统的受迫振动):

　　以利于正确理解和掌握机械振动测试及分析技术的有关概念。

　　在振动测量时，应合理选择测量参数。如振动位移是研究强度和变形的重要依据;振动加速度与作用力或载荷成正比，是研究动力强度和疲劳的重要依据;振动速度决定了噪声的高低，人对机械振动的敏感程度在很大频率范围内是由振动速度决定的，振动速度又与能量和功率有关，并决定了力的动量。

　　主要振动分析仪器/测振仪介绍

　　日本理音测振仪器型号

　　vm-63A测振仪

　　Vm-70测振仪

　　vm-82振动分析仪

　　VM-2004轴承诊断振动分析仪

　　VA-11便携式振动分析仪

　　时代集团公司测振仪器型号

　　TV260便携式笔式测振仪

　　TV200便携式笔式测振仪

　　TV100便携式测振仪

　　TV100便携式测振仪

　　TV300测振仪

　　振动的塬因

　　由于材料不可能**均质、製造上的精度限制、使用后的磨损等因素，造成运转的物体都会产生振动。

　　依照物理学，旋转中物体的振动，是呈现正弦波形。

　　在转动机械上所量测到的振动波形，是许多零件的综合振动。

　　综合振动的复杂波形，可以利用数学予以分解成不同零件各自的正弦波形振动。

　　破坏方式

　　一般转动机械在600～120,000CPM之间时，破坏模式为疲劳破坏，因此採用与「频率」成正比的「速度」为主要量测单位。

　　低频时(通常在600 CPM以下)，破坏模式为位移破坏，因此以「位移」为主要量测单位。

　　高频时(通常在120,000 CPM以上)，破坏模式为作用力破坏，因此以「加速度」为主要量测单位。

　　振动叁要素

项目		单位	意义
振幅Amplitude	位移 Displacement	μm	振动幅度的大小
	速度 Velocity	mm/sec	振动的快慢
	加速度 Acceleration	g	振动快慢的变化
频率 Frequency	CPM，或 Hz		单位时间之振动次数 可研判振动来源
相角 Phase	° (degree)		两振动体相对位置之比较 可研判振动模式

　　诊断方式

　　**判定：

　　以某种**的基準作为判断依据，常见的判定基準有ISO、VDI、API等。本课以IRD公司之8.0 mm/sec(频率为600～60,000CPM之间)作为初步的简易判定。

　　相对判定：

　　定期测定设备的同一位置，以判断此值是否为正常值，通常以使用初期值为準。

　　本课依统计学方式以歷史平均值的正负叁个标準差为正常数值区域，作为进一步的简易判定。

　　频谱分析：

　　将测量所得之振动，利用傅立叶转换(Fast Fourier transform)分解成不同零件各自的振动波形，可由频率的分佈判断发生振动的来源;如转轴或轴承。

　　相位分析：

　　将测量所得之振动，分解成不同零件各自的振动波形后，由频率的相位差异判断发生振动的模式;如转轴变形或转轴对心**。