如何表達(dá)振動(dòng)

如何表達(dá)振動(dòng)？

完整的描述一個(gè)振動(dòng)通常需要表達(dá)三個(gè)方面

即振幅、頻率、相位

振幅

振幅是物體動(dòng)態(tài)運(yùn)動(dòng)或振動(dòng)的幅度。振幅是振動(dòng)強(qiáng)度和能量水平的標(biāo)志，是評判機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)優(yōu)劣的主要指標(biāo)振幅的量值可以表示為峰峰值（pp）、單峰值（p）、有效值（rms）或平均值（ap）峰峰值是整個(gè)振動(dòng)歷程的最大值，即正峰與負(fù)峰之間的差值；單峰值是正峰或負(fù)峰的最大值；有效值即均方根值。只有在純正弦波(如簡諧振動(dòng))的情況下，單峰值等于峰峰值的1/2，有效值等于單峰值的0.707倍。振幅分別用振動(dòng)位移、振動(dòng)速度、振動(dòng)加速度值加以描述、度量，三者相互之間可以通過微分或積分進(jìn)行換算。在振動(dòng)測量中，除特別注明外，習(xí)慣上，振動(dòng)位移的量值為峰峰值，單位是微米[μm]或密耳[mil]；振動(dòng)速度的量值為有效值，單位是毫米/秒[mm/s]或英寸/秒[ips]；振動(dòng)加速度的量值是單峰值，單位是重力加速度[g]或米/秒平方[m/s2]，1[g]=9.81[m/s2]。在低頻范圍內(nèi)，振動(dòng)強(qiáng)度與位移成正比；在中頻范圍內(nèi)，振動(dòng)強(qiáng)度與速度成正比；在高頻范圍內(nèi)，振動(dòng)強(qiáng)度與加速度成正比。頻率低意味著振動(dòng)體在單位時(shí)間內(nèi)振動(dòng)的次數(shù)少、過程時(shí)間長，速度、加速度的數(shù)值相對較小且變化量更小，因此振動(dòng)位移能夠更清晰地反映出振動(dòng)強(qiáng)度的大小而頻率高，意味著振動(dòng)次數(shù)多、過程短，速度、尤其是加速度的數(shù)值及變化量大，因此振動(dòng)強(qiáng)度與振動(dòng)加速度成正比振動(dòng)位移具體地反映了間隙的大小，振動(dòng)速度反映了能量的大小，振動(dòng)加速度反映了沖擊力的大小。頻率、周期頻率f是物體每秒鐘振動(dòng)循環(huán)的次數(shù)，單位是赫茲[Hz]。頻率是振動(dòng)特性的標(biāo)志，是分析振動(dòng)原因的重要依據(jù)。周期T是物體完成一個(gè)振動(dòng)過程所需要的時(shí)間，單位是秒[s]。例如一個(gè)單擺，它的周期就是重錘從左運(yùn)動(dòng)到右，再從右運(yùn)動(dòng)回左邊起點(diǎn)所需要的時(shí)間。頻率與周期互為倒數(shù)

f(頻率）＝1/T（周期）對旋轉(zhuǎn)機(jī)械來說，轉(zhuǎn)子每旋轉(zhuǎn)一周就是完成了一個(gè)振動(dòng)過程，為一個(gè)周期，或者說振動(dòng)循環(huán)變化了一次。倍頻、一倍頻、二倍頻、0.5倍頻、工頻、基頻、轉(zhuǎn)頻振動(dòng)頻率也可以用轉(zhuǎn)速頻率的倍數(shù)來表示。倍頻就是用轉(zhuǎn)速頻率的倍數(shù)來表示的振動(dòng)頻率。

如果振動(dòng)頻率為機(jī)器實(shí)際運(yùn)行轉(zhuǎn)速頻率的一倍、二倍、三倍、0.5倍、0.43倍、…時(shí)，則稱為一倍頻（習(xí)慣上又稱為1X，或1×）、二倍頻（2X、2×）、三倍頻（3X、3×）、0.5倍頻（0.5X、0.5×）、0.43倍頻（0.43X、0.43×）、…等。一倍頻，即實(shí)際運(yùn)行轉(zhuǎn)速頻率又稱為工頻、基頻、轉(zhuǎn)頻，0.5倍頻又稱為半頻。例如，某機(jī)器的實(shí)際運(yùn)行轉(zhuǎn)速n為6000r/min，那么，轉(zhuǎn)速頻率＝n/60＝6000/60＝100Hz，工頻為100Hz，二倍頻為200Hz，半頻為50Hz。通頻振動(dòng)是原始的、未經(jīng)傅里葉變換分解處理的、由各頻率振動(dòng)分量相互迭加后的總振動(dòng)。其振動(dòng)波形是復(fù)雜的波形。選頻振動(dòng)是從通頻振動(dòng)中所分解出來的、振動(dòng)波形是單一正弦波的、某一選定頻率的振動(dòng)（如工頻、0.5倍頻、二倍頻、…）。故障特征頻率各種不同類型的故障所引起的振動(dòng)都有各自的特征頻率。但是反過來，某種振動(dòng)頻率又和多種類型的故障有關(guān)聯(lián)。（如：兩倍頻是對中不良）安理工課件\各單位設(shè)備照片\化產(chǎn)\IMG_0105.JPG相位相位是在給定時(shí)刻振動(dòng)體被測點(diǎn)相對于固定參考點(diǎn)的角位置，單位是度［°］。相位是振動(dòng)在時(shí)間先后關(guān)系上或空間位置關(guān)系上相互差異的標(biāo)志。相位用于確定機(jī)器零部件之間相對運(yùn)動(dòng)的方位、激振力與響應(yīng)之間在時(shí)間或空間上的相差，在判斷故障類型時(shí)（特別是不平衡）往往起關(guān)鍵作用。

關(guān)于振動(dòng)的分類相對軸振動(dòng)、絕對軸振動(dòng)、軸承座振動(dòng)相對軸振動(dòng)相對軸振動(dòng)是指轉(zhuǎn)子軸頸相對于軸承座的振動(dòng)，即通常所說的轉(zhuǎn)子的振動(dòng)，一般用非接觸式電渦流位移傳感器來測量。絕對軸振動(dòng)絕對軸振動(dòng)是指轉(zhuǎn)子相對于大地的振動(dòng)，它可用相對式（接觸式）傳感器或非接觸式電渦流傳感器再加上一個(gè)絕對式（慣性式）傳感器組成的復(fù)合傳感器來測量。兩個(gè)傳感器所測量的值進(jìn)行矢量相加就可得到轉(zhuǎn)子相對于大地的振動(dòng)。軸承座振動(dòng)軸承座振動(dòng)是指軸承座相對于大地的振動(dòng)，用磁電式速度傳感器或壓電式加速度傳感器在軸承座的殼體上來測量在工廠的實(shí)際運(yùn)用中，對大機(jī)組的振動(dòng)監(jiān)測絕大多數(shù)是在線的相對軸振動(dòng)，必要時(shí)輔之于在線的軸承座振動(dòng)（如大型汽輪發(fā)電機(jī)組）或離線的軸承座振動(dòng)（如機(jī)組發(fā)生異常振動(dòng)時(shí)）；而一般轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)備的振動(dòng)監(jiān)測，則是離線的機(jī)殼振動(dòng)。轉(zhuǎn)子的振動(dòng)按振幅的方位分類，有橫向振動(dòng)、軸向振動(dòng)、扭轉(zhuǎn)振動(dòng)。橫向振動(dòng)是指轉(zhuǎn)子在垂直于軸線方向上的渦動(dòng)。在工廠，常稱為徑向振動(dòng)。軸向振動(dòng)是指轉(zhuǎn)子沿軸線方向上的往復(fù)振動(dòng)。扭轉(zhuǎn)振動(dòng)是指轉(zhuǎn)子以軸線為轉(zhuǎn)軸沿旋轉(zhuǎn)方向的往復(fù)圓周振動(dòng)對大型旋轉(zhuǎn)機(jī)械來說，由于在垂直于軸線方向上，轉(zhuǎn)子