振動診斷報告

振動測試基礎知識振動測試基礎知識振幅A

(Amplitude)

偏離平衡位置的最大值。描述振動的規(guī)模。頻率

f

(Frequency)

描述振動的快慢。單位為次/秒(Hz)或次/分(c/min)

。周期

T=1/f

為每振動一次所需的時間，單位為秒。

圓頻率

=2

f

為每秒鐘轉(zhuǎn)過的角度，單位為弧度/秒初相角

(Initialphase)

描述振動在起始瞬間的狀態(tài)。簡諧振動的三要素振動位移、速度、加速度之間的關系

振動位移

(Displacement)速度

(Velocity)加速度

(Acceleration)

位移、速度、加速度都是同頻率的簡諧波。三者的幅值相應為A、A、A2。相位關系：加速度領先速度90o;速度領先位移90o。xvaxva振動的時域波形名稱波形名稱波形

若干幅值參數(shù)的定義瞬時值(Instantvalue)

振動的任一瞬時的數(shù)值。峰值

(Peakvalue)

振動離平衡位置的最大偏離。平均絕對值

(Averageabsolutevalue)均值

(Meanvalue)

又稱平均值或直流分量。有效值

(Rootmeansquarevalue)

xpx=x(t)正峰值負峰值平均絕對值有效值平均值峰峰值各幅值參數(shù)是常數(shù)，彼此間有確定關系峰值

xp=A;峰峰值

xp-p=2A平均絕對值

xav=0.637A有效值

xrms=0.707A平均值簡諧振動的幅值參數(shù)復雜振動的幅值參數(shù)各幅值參數(shù)隨時間變化，彼此間無明確定關系正峰值負峰值峰峰值xrms常用的幅值參數(shù)及其單位

位移

峰峰值。單位為微米（m）

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）練習一:100mil(Peak)=?

微米(峰峰值)2G(Peak)=?m/s-2(RMS)注:1Inch=1000mil=25.4mm=25,400微米G為重力加速度=9.81m/s-2振動信號的頻頻率分析把振動信號中中所包含的各種頻率成分分分別分解出來來的方法。頻率分析的數(shù)數(shù)學基礎是傅里葉變換和快速傅里葉葉算法（FFT）。頻率分析可用用頻率分析儀來實現(xiàn)，也可可在計算機上上用軟件來完完成。頻率分析的結(jié)結(jié)果得到各種種頻譜圖，這是故障診診斷的有力工工具。各種振動的頻頻譜圖名稱波形頻譜名稱波形頻譜時間域頻頻率域域FFTIFFT磁電速度傳感感器接收形式：慣慣性式變換形式：磁磁電效應典型頻率范圍圍：10Hz~1000Hz典型線性范圍圍：0~2mm典型靈敏度：：20mV/mm/s測量非轉(zhuǎn)動部部件的絕對振動的速度。不適于測量瞬態(tài)振動和很快的變速過程。輸出阻抗低，，抗干擾力強強。傳感器質(zhì)量較較大，對小型型對象有影響響。在傳感器固有有頻率附近有有較大的相移移。典型的磁電速速度傳感器及及其特性壓電加速度傳傳感器接收形式：慣慣性式變換形式：壓壓電效應典型頻率范圍圍：0.2Hz~10kHz線性范圍和靈靈敏度隨各種種不同型號可可在很大范圍圍內(nèi)變化。測量非轉(zhuǎn)動部部件的絕對振動的加速度。適應高頻振動和瞬態(tài)振動的測量。傳感器質(zhì)量小小，可測很高高振級?，F(xiàn)場測量要注注意電磁場、、聲場和接地地回路的干擾擾。壓電加速度傳傳感器的典型型結(jié)構(gòu)晶體片晶體片質(zhì)量塊預緊環(huán)出線口底座出線口三角剪切型中心壓縮型預壓簧片三角柱壓電加速度傳傳感器的典型型特性預緊環(huán)底座質(zhì)量塊出線口晶體片渦流位移傳感感器不接觸測量，特別適合測測量轉(zhuǎn)軸和其其他小型對象象的相對位移移。有零頻率響應，可測靜態(tài)位移移和軸承油膜膜厚度。靈敏度與被測測對象的電導導率和導磁率率有關。相移很小。接收形式：相相對式變換形式：電電渦流典型頻率范圍圍：0~20kHz典型線性范圍圍：0~2mm典型靈敏度：：8.0V/mm(對象為鋼)渦流位移傳感感器及前置器軸承振動的測測點布置軸振動的測點點布置軸承振動與軸軸振動的比較較基頻是轉(zhuǎn)速頻率，記作1R?；l分量的幅幅值與轉(zhuǎn)子的的不平衡大小有關?；l分量的相相位與不平衡在轉(zhuǎn)子子上的方位有直接對應關關系?；l大小和相相位由基頻分分析儀或頻率率分析方法求求得?；l分量的幅幅值和相位鍵相與相位參參考脈沖在轉(zhuǎn)子上刻印印鍵相標記K，在軸承座上布布置鍵相傳感器K（光電式或渦渦流式），其輸出為相位位參考脈沖。參考脈沖是測測量相位的基基準。參考脈沖也可可用于測量轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速。。K’K1轉(zhuǎn)t參考脈沖振動相位與轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)角的關關系從參考脈沖到到第一個正峰峰值的轉(zhuǎn)角定義振動相位位。振動相位與轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動角角度一一對應應。這在平衡衡和故障診斷斷中有重要作作用。振動信號參考脈沖波形圖(Wave)時間域內(nèi)的振振動波形頻譜圖(Spectrum)組成振動的各各諧波成分軸心軌跡(Orbit)轉(zhuǎn)軸中心的振振動軌跡，由由水平和鉛垂垂兩方向波形形合成旋轉(zhuǎn)機械的振振動圖示(定轉(zhuǎn)速)波形圖、頻譜譜圖及軸心軌軌跡波德圖和極坐坐標圖波德圖(BodePlot)和極坐標圖(PolarPlot)兩者所含信息息相同，都表表示基頻振動動的幅值和相相位隨機器轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速的變化規(guī)規(guī)律。第三個坐標也也可以是時間(日期)、工工藝參數(shù)等。。三維頻譜圖（（譜陣圖））軸心位置的測測定軸心位置圖可可以用x-y記錄儀或計算算機來繪制。。渦流傳感器的輸出信號動態(tài)部分靜態(tài)部分軸心軌跡軸心位置間隙變化平均間隙狀態(tài)監(jiān)測和故障診斷的儀器和方法在設備運行中或在基本不拆卸卸的情況下，，通過各種手手段，掌握設備運運行狀態(tài)，判定產(chǎn)生故障的部位位和原因，并預測、預預報設備未未來的狀態(tài)態(tài)。什么是狀態(tài)態(tài)監(jiān)測和故故障診斷？？是防止事故故和計劃外外停機的有有效手段。。是預知維修修的基礎，，是設備維維修的發(fā)展展方向。監(jiān)測和診斷斷的各種手手段★振動：適用于旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)機械、往往復機械、、軸承、齒齒輪等。★溫度（紅外外）：適用于工業(yè)業(yè)爐窯、熱熱力機械、、電機、電電器等。★聲發(fā)射：適用于壓力力容器、往往復機械、、軸承、齒齒輪等。★油液（鐵譜譜）：適用于齒輪輪箱、設備備潤滑系統(tǒng)統(tǒng)、電力變變壓器等。?！餆o損檢測：：采用物理化化學方法，，用于關鍵鍵零部件的的故障檢測測?！飰毫Γ哼m用于液壓壓系統(tǒng)、流流體機械、、內(nèi)燃機和和液力耦合合器等?！飶姸龋哼m用于工程程結(jié)構(gòu)、起起重機械、、鍛壓機械械等。★表面：適用于設備備關鍵零部部件表面檢檢查和管道道內(nèi)孔檢查查等?！锕r參數(shù)：：適用于流程程工業(yè)和生生產(chǎn)線上的的主要設備備等?！镫姎猓哼m用于電機機、電器、、輸變電設設備、電工工儀表等。。儀器分類：離線測量儀儀表便攜式測振振表數(shù)據(jù)采集器器在線測量系系統(tǒng)表盤式的計算機化的的監(jiān)測和診斷斷儀器的分分類和選用用儀器選用原原則：被監(jiān)測對象象在生產(chǎn)中中的地位生產(chǎn)的規(guī)模模和產(chǎn)量預計的投資資設備管理人人員的水平平和素質(zhì)監(jiān)測和診斷斷儀器的分分類和功能能監(jiān)測和診斷斷儀器選用用在線監(jiān)測數(shù)據(jù)自動采采集離線監(jiān)測數(shù)據(jù)周期采采集25％重要機器5％關鍵機器30％一般重要機器20％次要機器20％普通機器不監(jiān)測用壞為止透平機壓縮機汽輪發(fā)電機機組燃氣輪機大電機大、中型泵泵風機齒輪箱小電機小型泵通風機頻譜分析法法頻譜分析法法是最基本本和最常用用的故障診診斷方法。。每種故障有有其對應的的特征頻率率。根據(jù)特征頻頻率及其變變化確定機機器的故障障性質(zhì)和嚴嚴重程度。。轉(zhuǎn)動機械常常見故障的的頻率特征征強迫振動類類故障自激振動類類故障R:轉(zhuǎn)動頻率轉(zhuǎn)子不平衡衡故障的頻頻譜波形為簡諧諧波，少毛毛刺。軸心軌跡為為圓或橢圓圓。1X頻率為主。。軸向振動不不大。振幅隨轉(zhuǎn)速速升高而增增大。過臨界轉(zhuǎn)速速有共振峰峰。透平風機TOTI齒輪箱1X頻率(水平)1X頻率(水平)1X頻率(鉛垂)1X頻率(鉛垂)軸向很小軸向很小轉(zhuǎn)子不平衡衡的類型轉(zhuǎn)子不對中中的類型正確對中e=0,=0平行不對中中e0,=0角度不對中中e=0,0綜合不對中中e0,0轉(zhuǎn)子不對中中故障的頻頻譜出現(xiàn)2X頻率成分。。軸心軌跡成成香蕉形或或8字形。。軸向振動一一般較大。。本例中，出出現(xiàn)葉片通通過頻率。。電機水泵POPIMOMI1X頻率2X頻率葉片通過頻率轉(zhuǎn)子系統(tǒng)松松動故障的的頻譜波形出現(xiàn)許許多毛刺。。譜圖中噪聲聲水平高。出現(xiàn)精確的的倍頻2X，3X……等成分。松動結(jié)合面面兩邊，振振幅有明顯顯差別。電機水泵POPI轉(zhuǎn)速的精確倍頻成分本例中最高出現(xiàn)16X成分噪聲水平高松動故障引引起的間入入諧量未松動時的的頻譜松動時的頻頻譜出現(xiàn)0.5X，1.5X，2.5X，3.5X...等頻率成分分松動結(jié)合面面兩邊振動動差別大50353815101218402558松動！松動！不松動不松動齒輪故障的的頻譜齒輪嚙合頻頻率GMF等于齒數(shù)數(shù)乘以齒輪輪轉(zhuǎn)速頻率率。齒輪嚙合頻頻率兩邊有有邊頻，間間距為1X。隨著齒輪故故障發(fā)展，，邊頻越來來越豐富，，幅值增加加?？捎玫诡l譜譜作進一步步分析。OUBSISOL齒輪箱上輥下輥輸入軸嚙合頻率GMF上邊頻下邊頻2X帶滑動軸承承的機械的的頻譜特點點不對中松動引起的諧波不平衡油膜渦動、碰摩0246810121416FrequencyinorderDisplacementinmpktopk12.510.07.55.02.50從油膜渦動動發(fā)展到油油膜振蕩渦動頻率c/min轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速r/min油膜振蕩的的防治措施施臨時措施▲增加油溫。?！鼡Q粘度較較低的油。?！鴾p小軸承的的寬度，以以增加加比壓?！Ц呤Х€(wěn)軸軸承的標高高，增加軸軸承的負載載。▲減小軸承的的間隙。根本措施▲改變軸瓦的的結(jié)構(gòu)。增加預負荷荷，開油槽槽，改變供供油方式等等▲改用穩(wěn)定性性較好的軸軸承。圓瓦—橢圓圓瓦—多油油葉瓦—多多油楔瓦——可傾瓦▲改變轉(zhuǎn)子結(jié)結(jié)構(gòu)，將其其臨界轉(zhuǎn)速速提高到工工作轉(zhuǎn)速的的一半以上上。軸承的故障障診斷與狀狀態(tài)監(jiān)測是是機械設備備故障診斷斷技術(shù)的重重要內(nèi)容。。旋轉(zhuǎn)機械的的故障中軸軸承的損壞壞故障約占占30%。。軸承的運行行質(zhì)量除軸軸承元件本本身的加工工質(zhì)量外，，軸承的安安裝及裝配配質(zhì)量影響響很大。滾動軸承的的振動滾動軸承的的失效形式式疲勞點蝕:因因受滾動壓壓應力磨損:因因受壓力又又有與內(nèi)外外座圈的相相對滑動腐蝕:潤潤滑油中中的水分幾幾其它化學學物質(zhì)產(chǎn)生生銹蝕裂紋:由由于磨磨削或淬火火時作用而而產(chǎn)生磨粒磨損:由由于磨屑作作用而磨損損D—節(jié)圓直徑d—滾珠直徑—接觸角角z—滾珠數(shù)R—軸的轉(zhuǎn)速頻頻率滾動軸承故故障的特征征頻率dD外環(huán)故障頻率內(nèi)環(huán)故障頻率滾珠故障頻率保持架碰外環(huán)保持架碰內(nèi)環(huán)滾動軸承故故障的頻譜譜軸承每一種種零件有其其特殊的故故障頻率。。隨著故障發(fā)發(fā)展，它的的幅值增加加，并有諧諧波；諧波波兩邊產(chǎn)生生邊頻。還可用非頻頻率域的診診斷方法，，如共振解解調(diào)。電機離心泵PIPO1X2X頻率故障基本頻率6.71X基本頻率的四個諧波帶滾動軸承承的機械的的頻譜特點點不平衡不對中松動滾動軸承故障頻率05101520253035404550×RFrequencyinorder3.53.02.52.01.51.00.50Velocityinmm/spk倒頻譜分析析診斷法倒頻譜分析析用于識別別頻譜圖中中的周期結(jié)結(jié)構(gòu)倒頻譜的定定義和有關關的術(shù)語倒頻譜分析析主要應用用于滾動軸軸承和齒輪輪的故障診診斷倒頻譜是對對數(shù)功率譜譜的頻譜。。通俗地說，，倒頻譜是是頻譜圖的的頻譜。它突突出出了了頻頻譜譜圖圖中中的的周周期期成成分分。。倒頻頻譜譜圖圖的的橫橫坐坐標標為為倒倒頻頻率率（（時時間間））。。倒頻頻譜譜的的定定義義log(Fxx(f))c()FFT倒頻頻譜譜分分析析的的特特點點能顯顯示示頻頻譜譜圖圖中中不不明明顯顯（（被被淹淹沒沒））的的復復雜雜的的周周期期頻頻譜譜結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)，，并并精精確確地地確確定定其其倒倒頻頻率率（（振振動動周周期期））。。倒頻頻譜譜的的主主要要峰峰值值是是大大量量周周期期分分量量的的平平均均值值，，數(shù)數(shù)值值較較穩(wěn)穩(wěn)定定，，它它可可作作為為評評定定機機械械狀狀態(tài)態(tài)的的一一個個指指標標。。對從從振振源源到到測測點點之之間間信信號號傳傳遞遞路路徑徑的的變變化化不不大大敏敏感感。。倒頻頻譜譜分分析析的的應應用用齒輪輪信信號號中中確確定定周周期期成成分分(一一)電機機軸軸50Hz，63個齒齒水泵泵軸軸121Hz，26個齒齒頻譜譜圖圖中中看看到到嚙嚙合合頻頻率率3.15kHz看不不清清周周期期結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)電機離心泵齒輪箱倒頻頻譜譜圖圖中中清清晰晰可可見見若若干干尖尖峰峰，，顯顯示示頻頻譜譜圖圖的的周周期期結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)8.2ms(121Hz)及諧諧波波為為出出軸軸齒齒輪輪轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)頻頻20ms(50Hz)為入入軸軸齒齒輪輪的的轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)頻頻倒頻頻譜譜分分析析的的應應用用齒輪輪信信號號中中確確定定周周期期成成分分(二二)頻譜譜圖圖僅僅看看出出嚙嚙合合頻頻率率(4.3kHz)及其其諧諧波波即使使經(jīng)經(jīng)高高倍倍細細化化，，也也難難以以確確定定頻頻譜譜圖圖中中的的周周期期成成分分0～20kHz原頻譜圖3.5～13kHz細化頻譜圖倒頻頻譜譜分分析析的的應應用用齒輪輪信信號號中中確確定定周周期期成成分分(三三)倒頻頻譜譜圖圖中中清清晰晰顯顯示示兩兩組組周周期期頻頻譜譜族族結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)Ai為11.9ms(84.3Hz)及諧諧波波；；Bi為20ms(50Hz)及諧諧波波這是是輸輸入入軸軸A和輸輸出出軸軸B的轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速速頻頻率率倒頻譜圖7.5～9.5kHz細化頻譜圖倒頻頻譜譜分分析析的的應應用用齒輪輪信信號號中中確確定定周周期期成成分分(四四)11.9ms（84.3Hz））20ms（50Hz））倒頻頻譜譜分分析析的的應應用用對傳傳遞遞路路徑徑不不敏敏感感齒輪輪箱箱上上兩兩個個不不同同的的測測點點得得到到的的頻頻譜譜圖圖差差別別很很大大但兩兩個個倒倒頻頻譜譜圖圖差差別別很很少少，，高高倒倒頻頻率率區(qū)區(qū)基基本本一一樣樣2.6kHz倒頻譜圖頻譜圖正常常狀狀態(tài)態(tài)：頻頻譜譜無無周周期期結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)；；倒倒頻頻譜譜無無明明顯顯峰峰。。故障障狀狀態(tài)態(tài)：：倒頻頻譜譜出出現(xiàn)現(xiàn)10.4Hz、35.6Hz及其其倒倒諧諧波波。。10.4Hz最大大為為一一惰惰輪輪的的轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)頻頻，，表表明明它它有有故故障障，，并可可與與輸輸出出軸軸頻頻5.4Hz的兩兩倍倍區(qū)區(qū)別別開開來來。。故障狀態(tài)

正常狀態(tài)頻譜譜圖圖倒頻頻譜譜圖圖入軸35.6Hz惰輪10.4Hz出軸5.4Hz倒頻頻譜譜分分析析的的應應用用卡車車齒齒輪輪箱箱的的診診斷斷相關關產(chǎn)產(chǎn)品品-振通通932高級級分析析儀儀中文文Window菜單單顯顯示示，，操操作作更更方方便便大尺尺寸寸、、彩彩色色液液晶晶屏屏幕幕，，清清晰晰美美觀觀12800線分分辨辨率率頻頻譜譜，，頻頻率率范范圍圍25kHz基于于DSP的全全功功能能高高速速動動態(tài)態(tài)分分析析雙通通道道采采集集，，14位AD采樣樣USB接口口可可配配MCM2/3,SDES等軟軟件件高速記錄起停停車振值,幅值,相位,頻譜標準數(shù)采器功功能存儲200測點,32K波形用硬件包絡解解調(diào)檢測診斷斷軸承齒輪故故障轉(zhuǎn)速測量、噪噪聲測量、相相位測量、相相位診斷共振解調(diào)法原理：故障所所引起的低頻頻（通常是數(shù)數(shù)百HZ以內(nèi)內(nèi)）沖擊脈沖沖激起了高頻頻（數(shù)十倍于于沖擊頻率））共振波形，，對它進行包包絡、檢波、、低通濾波（（即解調(diào)），，會獲得一個個對應于低頻頻沖擊的而又又放大并展寬寬的共振解調(diào)調(diào)波形。共振解調(diào)法的的示意圖共振解調(diào)法的的優(yōu)點：剔除了低頻振振動干擾對于共振解調(diào)調(diào)波，可作頻頻譜分析實例：1、某變速箱箱輸出軸后軸軸承（型號為為50309）滾動體外外圈有點蝕，，測試時發(fā)現(xiàn)：：時域信號出現(xiàn)現(xiàn)調(diào)制峰群最簡單是看HFA包絡波有效值值HFA<1正常HFA>2警惕HFA>6危險相關產(chǎn)品-909Z系列軸承故障障檢測儀雙參數(shù)振動檢檢測測量高頻包絡絡值,將低頻率(不平衡、不對對中、松動等等振動濾除掉掉)，專用于軸承承齒輪監(jiān)測測量振動速度度真有效值,用于和ISO標準比較9、靜夜四無鄰鄰，荒居舊業(yè)業(yè)貧。。12月-2212月-22Saturday,December24,202210、雨中黃葉樹樹，燈下白頭頭人。。04:42:4504:42:4504:4212/24/20224:42:45AM11、以我獨沈久久，愧君相見見頻。。12月-2204:42:4504:42Dec-2224-Dec-2212、故故人人江江海海別別，，幾幾度度隔隔山山川川。。。。04:42:4504:42:4504:42Saturday,December24,202213、乍見翻翻疑夢，，相悲各各問年。。。12月-2212月-2204:42:4504:42:45December24,202214、他鄉(xiāng)鄉(xiāng)生白白發(fā)，，舊國國見青青山。。。24十十二二月20224:42:45上上午04:42:4512月月-2215、比不不了得得就不不比，，得不不到的的就不不要。。。。十二月月224:42上上午午12月月-2204:42December24,202216、行動出成成果，工作作出財富。。。2022/12/244:42:4504:42:4524December202217、做前，能能夠環(huán)視四四周；做時時，你只能能或者最好好沿著以腳腳為起點的的射線向前前。。4:42:45上上午4:42上上午04:42:4512月-229、沒有失失敗，只只有暫時時停止成成功！。。12月-2212月-22Saturday,December24,202210、很多事事情努力力了未必必有結(jié)果果，但是是不努力力卻什么么改變也也沒有。。。04:42:4504:42:4504:4212/24/20224:42:45AM11、成功功就是是日復復一日日那一一點點點小小小努力力的積積累。。。12月月-2204:42:4504:42Dec-2224-Dec-2212、世世間間成成事事，，不不求求其其絕絕對對圓圓滿滿，，留留一一份份不不足足，，可可得得無無限限完完美美。。。。04:42:4504:42:4504:42Saturday,December24,202213、不不知知香香積積寺寺，，數(shù)數(shù)里里入入云云峰峰。。。。12月月-2212月月-2204:42:4504:42:45December24,202214、意志堅堅強的人人能把世世界放在在手中像像泥塊一一樣任意意揉捏。。24十十二月20224:42