振动常用术语.doc

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1、振动常用术语1.机械振动物体相对于平衡位置所作的往复运动称为机械振动。简称振动。例如，机器箱体的颤动、管线的抖动、叶片的摆动等都属于机械振动。振动用基本参数、即所谓“振动三要素”—振幅、频率、相位加以描述。3.振幅3.1振幅振幅是物体动态运动或振动的幅度。振幅是振动强度和能量水平的标志，是评判机器运转状态优劣的主要指标。3.2峰峰值、单峰值、有效值振幅的量值可以表示为峰峰值（pp）、单峰值（p）、有效值（rms）或平均值（ap）。峰峰值是整个振动历程的最大值，即正峰与负峰之间的差值；单峰值是正峰或负峰的最大

2、值；有效值即均方根值。只有在纯正弦波(如简谐振动)的情况下，单峰值等于峰峰值的1/2，有效值等于单峰值的0.707倍，平均值等于单峰值的0.637倍；平均值在振动测量中很少使用。它们之间的换算关系是：峰峰值＝2×单峰值＝2×21/2×有效值。此换算关系并无多大的实用价值，只是说明振幅在表示为峰峰值、峰值、有效值时，数值不同、相差很大。3.3振动位移、振动速度、振动加速度振幅分别用振动位移、振动速度、振动加速度值加以描述、度量，三者相互之间可以通过微分或积分进行换算。在振动测量中，除特别注明外，习惯上，振动位

3、移的量值为峰峰值，单位是微米[μm]或密耳[mil]；振动速度的量值为有效值，单位是毫米/秒[mm/s]或英寸/秒[ips]；振动加速度的量值是单峰值，单位是重力加速度[g]或米/秒平方[m/s2]，1[g]=9.81[m/s2]。可以认为，在低频范围内，振动强度与位移成正比；在中频范围内，振动强度与速度成正比；在高频范围内，振动强度与加速度成正比。因为频率低意味着振动体在单位时间内振动的次数少、过程时间长，速度、加速度的数值相对较小且变化量更小，因此振动位移能够更清晰地反映出振动强度的大小；而频率高，意味

4、着振动次数多、过程短，速度、尤其是加速度的数值及变化量大，因此振动强度与振动加速度成正比。也可以认为，振动位移具体地反映了间隙的大小，振动速度反映了能量的大小，振动加速度反映了冲击力的大小。在实际应用中，大型旋转机械的振动用振动位移的峰峰值[μm]表示，用装在轴承上的非接触式电涡流位移传感器来测量转子轴颈的振动；一般转动设备的振动用振动速度的有效值[mm/s]表示，用手持式或装在设备壳体上靠近轴承处的磁电式速度传感器或压电式加速度传感器（如今主要是加速度传感器）来测量；齿轮和滚动轴承的振动用振动加速度的单峰

5、值[g]表示，用加速度传感器来测量。3.4振动烈度振动烈度是振动标准中的通用术语，是描述一台机器振动状态的特征量。在我国及国际振动标准中，几乎都规定振动烈度的度量值为振动速度的有效值。因此，可以认为振动烈度就是振动速度的有效值。所以，在对一般转动设备进行振动监测时，应测量振动速度的有效值（并要求在靠近轴承位置处的水平、垂直、轴向三个方向上进行测量，取最大值），因为只有振动烈度才有振动标准可以参照（大机组不完全如此），评定机器运转状态的优劣时才能做到有据可依。右图为中石化旋转机械振动标准SHS01003-20

6、04关于机器振动烈度的评定等级表。我国及国际其它振动标准关于机器振动烈度的评定等级也大致如此。例如，ISO3945对转速为600~12000r/min，功率大于300kW的大型旋转机械的标准与此完全相同；德国工程师协会VDI2056标准与此基本相同（低一格）。其中，根据输出功率、机器—支承系统的刚性等将旋转机械分为如下4类：Ⅰ～小型转机，如15kW以下的电机；Ⅱ～安装在刚性基础上的中型转机，功率在300kW以下；Ⅲ～大型转机，机器—支承系统为刚性支承状态；Ⅳ～大型转机，机器—支承系统为挠性支承状态。当支座的

7、固有频率大于转子轴承系统的固有频率时，为刚性支承状态；当支座的固有频率小于转子轴承系统的固有频率时，为挠性支承状态。振动烈度Xrms与振动位移Xpp、振动加速度Xp的换算关系式为：Xrms＝(2πf/(2?21/2))10-3Xpp≈2.22?10-3?Xpp?f[mm/s]Xrms＝((21/2/2)/2πf)9.81?103Xp≈1.11?103?Xp/f[mm/s] 式中，Xpp～振动位移峰峰值，[μm]；Xp～振动加速度单峰值，[g]；f～主振动的频率，通常取工频，[Hz]。4.1频率、周期频率f是

8、物体每秒钟内振动循环的次数，单位是赫兹[Hz]。频率是振动特性的标志，是分析振动原因的重要依据。周期T是物体完成一个振动过程所需要的时间，单位是秒[s]。例如一个单摆，它的周期就是重锤从左运动到右，再从右运动回左边起点所需要的时间。频率与周期互为倒数，f＝1/T。对旋转机械来说，转子每旋转一周就是完成了一个振动过程，为一个周期，或者说振动循环变化了一次。因此转速n、角速度ω都可以看作频率，称为旋转频率、转速频率、