振动测试基础.ppt

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1、振动测试的基础知识2021/10/61振动的时域波形名称波形名称波形2021/10/62复杂振动的幅值参数各幅值参数随时间变化，彼此间无确定关系.正峰值负峰值峰峰值xrms2021/10/63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。单位为毫米/秒（mm/s）加速度峰值。单位为米/秒平方（m/s2）2021/10/64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，

2、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。2021/10/65时间域频率域FFTIFFT2021/10/66各种振动的频谱图名称波形频谱名称波形频谱2021/10/67系统对激励的响应自激振动(机械)系统单自由度多自由度强迫振动自由振动反馈机制持续激励初始激励恒定能源激励响应2021/10/68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2021/10/69多自由度振动系统图中数字为系统的自由度数532262021/10/610单自由度系统

3、的自由振动系统在没有激励下，由初始条件引起的振动，称为自由振动。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2021/10/611系统有多个固有频率。从小到大，称为第1阶、第2阶等等。每个频率有一对应的振型和阻尼值。同一阶的固有频率、振型和阻尼值一起，称为模态。两自由度系统的模态举例第二阶模态第一阶模态2021/10/612三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。2021/10/613系统的自由振动为各阶自由振动的叠加。振动一

4、般不再是简谐的。各阶自由振动所占成分的大小，决定于初始条件。各阶自由振动衰减的快慢，决定于该阶的阻尼。阻尼大，衰减快；阻尼小，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2021/10/614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，是为该阶共振状态。共振峰大小决定于该阶阻尼值和激励的位置。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

5、强迫振动2021/10/615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2021/10/616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/s典型灵敏度：20mV/mm/s测量非转动部件的绝对振动的速度。不适于测量瞬态振动和很快的变速过程。输出阻抗低，抗干扰力强。传感器质量较大，对小型对象有影响。

6、在传感器固有频率附近有较大的相移。2021/10/617典型的磁电速度传感器及其特性2021/10/618压电加速度传感器接收形式：惯性式变换形式：压电效应典型频率范围：0.2Hz~10kHz线性范围和灵敏度随各种不同型号可在很大范围内变化。测量非转动部件的绝对振动的加速度。适应高频振动和瞬态振动的测量。传感器质量小，可测很高振级。现场测量要注意电磁场、声场和接地回路的干扰。2021/10/619压电加速度传感器的典型结构晶体片晶体片质量块预紧环出线口底座出线口三角剪切型中心压缩型预压簧片三角柱

7、2021/10/620压电加速度传感器的典型特性预紧环底座质量块出线口晶体片2021/10/621涡流位移传感器非接触测量，特别适合测量转轴和其他小型对象的相对位移。有零频率响应，可测静态位移和轴承油膜厚度。灵敏度与被测对象的电导率和导磁率有关。相移很小。接收形式：相对式变换形式：电涡流典型频率范围：0~20kHz典型线性范围：0~2mm典型灵敏度：8.0V/mm(对象为钢)2021/10/622涡流位移传感器及前置器2021/10/623涡流传感器的工作原理输出电压u正比于间隙d且于测量对象的

8、材质有关2021/10/624涡流位移传感器的典型特性传感器与转轴之间的间隙前置器输出电压（直流伏）2021/10/625轴承振动的测点布置2021/10/626轴振动的测点布置2021/10/627轴承振动与轴振动的比较2021/10/628基频是转速频率。基频分量的幅值和转子的不平衡大小有关。基频分量的相位和不平衡在转子上的方位有直接对应关系。旋转机械振动的基频分量的幅值和相位的测量2021/10/629键相与相位参考脉冲在转子上布置键相标记K，在轴承座上布置键相传感器K（光电式或涡流