課題1-機(jī)械傳動(dòng)中振動(dòng)的測(cè)量及控制

工作精度是指設(shè)備在工作中，即受力運(yùn)行的狀況下，設(shè)備綜合精度的反映。它不僅反映靜態(tài)幾何精度，還反映了動(dòng)態(tài)傳動(dòng)精度、設(shè)備的剛度、振動(dòng)等指標(biāo)。而在機(jī)械傳動(dòng)中，振動(dòng)、噪聲及溫度都是在測(cè)量過程中隨時(shí)間不斷變化的，其變化值對(duì)傳動(dòng)精度影響較大，因此在機(jī)械傳動(dòng)中要做好動(dòng)態(tài)測(cè)量及控制。課題1機(jī)械傳動(dòng)中振動(dòng)的測(cè)量及控制1．熟悉機(jī)械傳動(dòng)設(shè)備產(chǎn)生振動(dòng)的基本原因。2．了解常用的振動(dòng)檢測(cè)儀器，并能正確使用。3．掌握設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)振動(dòng)的檢測(cè)方法。4．掌握消除或減小振動(dòng)的方法。5．能使用測(cè)振儀檢測(cè)振動(dòng)，并進(jìn)行振動(dòng)診斷。6．能對(duì)旋轉(zhuǎn)體進(jìn)行平衡。課題1機(jī)械傳動(dòng)中振動(dòng)的測(cè)量及控制學(xué)習(xí)目標(biāo)課題1機(jī)械傳動(dòng)中振動(dòng)的測(cè)量及控制一、振動(dòng)的基本類型及產(chǎn)生原因1．自由振動(dòng)自由振動(dòng)是由外力突然變化或外界沖擊等原因引起的，它是迅速衰減的，一般影響很小。2．強(qiáng)迫振動(dòng)強(qiáng)迫振動(dòng)是一種由于外界周期性干擾力的作用而引起的不衰減振動(dòng)，如圖10-1-1所示。課題1機(jī)械傳動(dòng)中振動(dòng)的測(cè)量及控制圖10-1-1強(qiáng)迫振動(dòng)課題1機(jī)械傳動(dòng)中振動(dòng)的測(cè)量及控制（1）機(jī)內(nèi)振源1）各個(gè)電動(dòng)機(jī)的振動(dòng)，包括電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)不平衡引起的振動(dòng)及電磁力不平衡引起的振動(dòng)。2）機(jī)械中回轉(zhuǎn)零部件的不平衡。3）運(yùn)動(dòng)傳遞過程中引起的振動(dòng)。4）往復(fù)部件的沖擊。5）液壓傳動(dòng)系統(tǒng)的壓力脈動(dòng)。6）切削時(shí)的沖擊振動(dòng)，切削負(fù)荷不均所引起切削力變化而導(dǎo)致的振動(dòng)等。課題1機(jī)械傳動(dòng)中振動(dòng)的測(cè)量及控制（2）強(qiáng)迫振動(dòng)的主要特點(diǎn)1）在外界干擾力的作用下產(chǎn)生，但振動(dòng)本身并不能引起干擾力的變化。2）不管振動(dòng)系統(tǒng)本身的固有頻率如何，強(qiáng)迫振動(dòng)的頻率總是與外界干擾力的頻率相同。3）強(qiáng)迫振動(dòng)的振幅大小還與干擾力、系統(tǒng)剛度系數(shù)及其阻尼系數(shù)有關(guān)課題1機(jī)械傳動(dòng)中振動(dòng)的測(cè)量及控制3．自激振動(dòng)自激振動(dòng)是按照系統(tǒng)的固有頻率進(jìn)行的不衰減振動(dòng)。（1）自激振動(dòng)是一種不衰減的振動(dòng)，振動(dòng)本身能引起某種力的周期性變化。（2）自激振動(dòng)的頻率等于或接近系統(tǒng)的固有頻率。（3）自激振動(dòng)能否產(chǎn)生以及振幅的大小，取決于每一振動(dòng)周期內(nèi)系統(tǒng)所獲得的能量與所消耗能量的對(duì)比情況。課題1機(jī)械傳動(dòng)中振動(dòng)的測(cè)量及控制二、常用的振動(dòng)測(cè)量?jī)x器常用的振動(dòng)測(cè)量?jī)x器多種多樣，大致可分為三大類。1．速度型傳感振動(dòng)儀圖10-1-2磁電傳感器結(jié)構(gòu)示意圖1—圓柱形殼體2—引出線3、8—圓形薄膜彈簧片4—工作線圈5—永久磁鐵6—心軸7—阻尼環(huán)9—頂桿課題1機(jī)械傳動(dòng)中振動(dòng)的測(cè)量及控制2．渦流式位移軸振動(dòng)儀圖10-1-3渦流式位移傳感器示意圖1—電感線圈2—軸表面課題1機(jī)械傳動(dòng)中振動(dòng)的測(cè)量及控制3．加速度型傳感器振動(dòng)儀加速度型傳感器也是接觸式傳感器，主要用來測(cè)量齒輪、軸承等引起的振動(dòng)。傳感器的輸出信號(hào)直接與被測(cè)物體的振動(dòng)加速度成正比。加速度型傳感器不僅能測(cè)低頻振動(dòng)，也能測(cè)中、高頻振動(dòng)，通過電子回路積分還能測(cè)振動(dòng)速度和振動(dòng)位移，所以應(yīng)用較廣泛。課題1機(jī)械傳動(dòng)中振動(dòng)的測(cè)量及控制三、振動(dòng)的測(cè)量振動(dòng)的測(cè)量首先是要測(cè)出振動(dòng)的基本參數(shù)，其中最重要的是振動(dòng)位移、速度和加速度中任意一種的時(shí)域波形，其他參數(shù)（頻率、相位等）是在這個(gè)被測(cè)出的原始信號(hào)基礎(chǔ)上導(dǎo)出的。課題1機(jī)械傳動(dòng)中振動(dòng)的測(cè)量及控制圖10-1-4軸承上測(cè)量點(diǎn)的位置1．測(cè)量軸承振動(dòng)用磁電傳感器在軸承上測(cè)量振動(dòng)時(shí)，測(cè)量點(diǎn)位置必須正確選擇。一般應(yīng)選擇反映振動(dòng)最為直接和靈敏的位置。課題1機(jī)械傳動(dòng)中振動(dòng)的測(cè)量及控制2．測(cè)量軸振動(dòng)如圖10-1-5所示為渦流式位移傳感器測(cè)量軸振動(dòng)和軸向位移。圖10-1-5渦流式位移傳感器a）測(cè)量軸振動(dòng)b）測(cè)量軸向位移課題1機(jī)械傳動(dòng)中振動(dòng)的測(cè)量及控制四、消除或減小振動(dòng)的方法和途徑1．減少或消除振源的激振力2．提高裝配精度3．隔振4．提高系統(tǒng)的剛度及阻尼5．改變工藝參數(shù)6．使用減振器和阻尼器課題1機(jī)械傳動(dòng)中振動(dòng)的測(cè)量及控制五、技能訓(xùn)練1．使用測(cè)振儀檢測(cè)振動(dòng)圖10-1-6測(cè)振儀課題1機(jī)械傳動(dòng)中振動(dòng)的測(cè)量及控制（1）使用測(cè)振儀檢測(cè)振動(dòng)的步驟1）了解測(cè)量對(duì)象，收集相關(guān)資料。2）確定測(cè)量方案，找出系統(tǒng)中可能的振動(dòng)來源。①測(cè)點(diǎn)的選擇。②測(cè)量單位的選擇。3）測(cè)定系統(tǒng)的工作速度。4）進(jìn)行振動(dòng)測(cè)量。5）分析測(cè)量數(shù)據(jù)，判別振動(dòng)狀態(tài)，找出主要振源。6）測(cè)量結(jié)論和處理意見。課題1機(jī)械傳動(dòng)中振動(dòng)的測(cè)量及控制（2）使用注意事項(xiàng)1）測(cè)振儀要與速度傳感器、加速度傳感器、位移傳感器等一次儀表聯(lián)用，才能發(fā)揮其作為二次儀表的作用。2）在與一次儀表聯(lián)用時(shí)，一定要保證一次儀表的測(cè)點(diǎn)選擇正確，否則將影響測(cè)量結(jié)果。3）在與位移傳感器聯(lián)用時(shí)，軸的被測(cè)表面要有較高的幾何精度、較小的表面粗糙度和較均勻材料金相組織。課題1機(jī)械傳動(dòng)中振動(dòng)的測(cè)量及控制2．旋轉(zhuǎn)體的平衡（1）回轉(zhuǎn)構(gòu)件不平衡的種類1）靜不平衡2）動(dòng)不平衡。課題1機(jī)械傳動(dòng)中振動(dòng)的測(cè)量及控制圖10-1-7不平衡的種類a）靜不平衡b）動(dòng)不平衡課題1機(jī)械傳動(dòng)中振動(dòng)的測(cè)量及控制（2）回轉(zhuǎn)構(gòu)件的平衡方法1）靜平衡法。圖10-1-8靜平衡支架a）圓柱形導(dǎo)軌式b）棱形導(dǎo)軌式課題1機(jī)械傳動(dòng)中振動(dòng)的測(cè)量及控制圖10-1-9靜平衡法課題1機(jī)械傳動(dòng)中振動(dòng)的測(cè)量及控制2）動(dòng)平衡法。長(zhǎng)徑比較大或轉(zhuǎn)速較高的轉(zhuǎn)子通常都要進(jìn)行動(dòng)平衡試驗(yàn)。動(dòng)平衡試驗(yàn)在轉(zhuǎn)子被驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)時(shí)進(jìn)行。轉(zhuǎn)子應(yīng)在高于它的工作轉(zhuǎn)速下實(shí)現(xiàn)動(dòng)平衡。動(dòng)平衡試驗(yàn)包含了靜平衡試驗(yàn)，不僅可以平衡不平衡質(zhì)量所產(chǎn)生的離心力，而且可以平衡離心力所產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩。課題1機(jī)械傳動(dòng)中振動(dòng)的測(cè)量及控制3．振動(dòng)的診斷（1）振動(dòng)的三個(gè)基本量的應(yīng)用1）頻率。它是單位時(shí)間內(nèi)完成振動(dòng)（或振蕩）的次數(shù)或周數(shù)，用于判斷某個(gè)零件引起振動(dòng)的原因。2）振動(dòng)值。它是振動(dòng)精度標(biāo)準(zhǔn)，用于判斷設(shè)備的劣化程度。3）相位差。它是由振動(dòng)頻率或振動(dòng)值的變化來判定的振動(dòng)基本量。課題1機(jī)械傳動(dòng)中振動(dòng)的測(cè)量及控制（2）振動(dòng)信號(hào)的分類、特征及圖形（表10-1-1）表10-1-1振動(dòng)信號(hào)的分類、特征及圖形課題1機(jī)械傳動(dòng)中振動(dòng)的測(cè)量及控制（3）振動(dòng)的簡(jiǎn)易診斷與精密診斷（表10-1-2）表10-1-2振動(dòng)的簡(jiǎn)易診斷與精密診斷課題1機(jī)械傳動(dòng)中振動(dòng)的測(cè)量及控制（4）振動(dòng)診斷的方法通常先使用便攜式測(cè)振儀進(jìn)行簡(jiǎn)易診斷，若判斷出現(xiàn)異常，再進(jìn)行精密診斷，以找出其故障原因。診斷的過程如圖10-1-10所示。課題1機(jī)械傳動(dòng)中振動(dòng)的測(cè)量及控制圖10-1-10振動(dòng)診斷流程圖課題1機(jī)械傳動(dòng)中振動(dòng)的測(cè)量及控制精密診斷需要以多方面對(duì)異常情況進(jìn)行分析，對(duì)收集的振動(dòng)數(shù)據(jù)也需進(jìn)行多項(xiàng)（頻率、相位、振幅、時(shí)間等）分析，最大限度地測(cè)定振動(dòng)的異常性質(zhì)。按圖實(shí)施的振動(dòng)分析內(nèi)容和典型實(shí)例見表10-1-3。課題1機(jī)械傳動(dòng)中振動(dòng)的測(cè)量及控制表10-1-3振動(dòng)分析課題1機(jī)械傳動(dòng)中振動(dòng)的測(cè)量及控制三、我愛常高技1．我愛常高技（1）我愛常高技我愛常高技課題1機(jī)械傳動(dòng)中振動(dòng)的測(cè)量及控制思考與練習(xí)1．振動(dòng)有哪些基本類型？各自有何特點(diǎn)。2．常用的振動(dòng)測(cè)量?jī)x器有哪些？應(yīng)用在何種場(chǎng)合？3．試述測(cè)量軸承振動(dòng)和軸振動(dòng)時(shí)需注意的事項(xiàng)。4．舉例說明消除或減小振動(dòng)的方法和途徑有哪些？5．簡(jiǎn)述測(cè)振儀測(cè)