如何表达振动？

1、如何表达振动？如何表达振动？完整的描述一个振动通常需要表完整的描述一个振动通常需要表达三个方达三个方面面即即振幅、频率、相位振幅、频率、相位振振 幅幅 振幅是物体动态运动或振动的幅度。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，振幅是振动强度和能量水平的标志，是评是评判机判机器运转状态优劣的主要指器运转状态优劣的主要指标标 振幅的量值可以表示为振幅的量值可以表示为峰峰值峰峰值（pp）、）、单峰值单峰值（p）、）、有效值有效值（rms）或）或平均值平均值（ap） 峰峰值是整个振动历程的最大值，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即正峰与负峰之间的差值； 单单

2、峰值是正峰或负峰的最大值峰值是正峰或负峰的最大值； 有有效值即均方根值。效值即均方根值。 只有在纯正弦波只有在纯正弦波(如简谐振动如简谐振动)的情的情况下，单峰值等于峰峰值的况下，单峰值等于峰峰值的1/2，有效值等于单峰值的有效值等于单峰值的0.707倍。倍。振振幅分别用振动位移、振动速度、振动加速幅分别用振动位移、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通过微分或积分进行换算。在在振动测量中，除特别注明外，习惯上，振动测量中，除特别注明外，习惯上，振振动位移的量值为峰峰值动位移的量值为峰峰值，单位是微米，单位是微米m或密

3、耳或密耳mil；振振动速度的量值为有效值动速度的量值为有效值，单位是毫米，单位是毫米/秒秒mm/s或英寸或英寸/秒秒ips；振振动加速度的量值是单峰值动加速度的量值是单峰值，单位是重力加，单位是重力加速度速度g或米或米/秒平方秒平方m/s2，1g = 9.81m/s2。在在低频低频范围内，振动强度范围内，振动强度与与位移位移成正比成正比；在在中频中频范围内，振动强度范围内，振动强度与与速度速度成正比成正比；在在高频高频范围内，振动强度范围内，振动强度与与加速度加速度成正比成正比。 频频率低意味着振动体在单位时间内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、振动的次数少、过程时间

4、长，速度、加速度的数值相对较小且变化量更小，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因此振动位移能够更清晰地反映出振动强度的大动强度的大小小 而频率高，意味着振动次数多、过程而频率高，意味着振动次数多、过程短，速度、尤其是加速度的数值及变短，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化量大，因此振动强度与振动加速度成正比成正比振动位移具体地反映了间振动位移具体地反映了间隙的大小隙的大小，振动振动速度反映了能量的大速度反映了能量的大小小，振动振动加速度反映了冲击力加速度反映了冲击力的大小。的大小。频率、周期频率、周期 频率频率f是物体每秒钟振动循环的次

5、数，单位是物体每秒钟振动循环的次数，单位是赫兹是赫兹 Hz。 频率是振动特性的标志，是分析振动原因频率是振动特性的标志，是分析振动原因的重要依据。的重要依据。 周期周期T是物体完成一个振动过程所需要的时是物体完成一个振动过程所需要的时间，单位是秒间，单位是秒 s 。例如一个单摆，它的周。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。左边起点所需要的时间。频率与周期互为频率与周期互为倒数倒数 f(频率）频率）1/T（周期）（周期）对旋转机械来说，转子每旋对旋转机械来说，转子每旋转一周就是完成了一个振动转一周就是完成了一个振动过程

6、，为一个周期，或者说过程，为一个周期，或者说振动循环变化了一次。振动循环变化了一次。倍频、一倍频、二倍频、倍频、一倍频、二倍频、0.5倍频、工频、基频、转频倍频、工频、基频、转频振动频率也可以用转速频率的倍数来表示。倍频就是用转速频率的倍数来表示的振动频率。 如果如果振动频率为机器实际运行转速频振动频率为机器实际运行转速频率的一倍、二倍、三倍、率的一倍、二倍、三倍、0.5倍、倍、0.43倍、倍、时，则称为一倍频（习惯上又称时，则称为一倍频（习惯上又称为为1X，或，或1）、二倍频（）、二倍频（2X、2）、）、三倍频（三倍频（3X、3）、）、0.5倍频（倍频（0.5X、0.5）、）、0.43倍频（

7、倍频（0.43X、0.43）、）、等等。 一一倍频，即实际运行转速频率又称为倍频，即实际运行转速频率又称为工频、基频工频、基频、转、转频频， 0.5倍频又称为半频。倍频又称为半频。例如，某机器的实际运行转例如，某机器的实际运行转速速n为为6000 r/min，那么那么，转速频率，转速频率n/606000/60100Hz，工频工频为为100Hz，二二倍频为倍频为200Hz，半半频为频为50Hz。通频振动通频振动是原始的、未经傅里是原始的、未经傅里叶变换分解处理的、由各频率振动叶变换分解处理的、由各频率振动分量相互迭加后的总振动。其振动分量相互迭加后的总振动。其振动波形是复杂的波形波形是复杂的波形

8、。选频振动选频振动是从通频振动中所分是从通频振动中所分解出来的、振动波形是单一正弦波解出来的、振动波形是单一正弦波的、某一选定频率的振动（如工频、的、某一选定频率的振动（如工频、0.5倍频、二倍频、倍频、二倍频、）。）。 故障特征频率故障特征频率 各种各种不同类型的故障所引起的振不同类型的故障所引起的振动都有各自的特征频率。但是反动都有各自的特征频率。但是反过来，某种振动频率又和多种类过来，某种振动频率又和多种类型的故障有关联型的故障有关联。（。（如：两倍频如：两倍频是对中不良是对中不良）安理工课件安理工课件各单各单位设备照片位设备照片化产化产IMG_0105.JPG相相 位位 相位相位是在给

9、定时刻振动体被测点相对于固是在给定时刻振动体被测点相对于固定参考点的角位置，单位是度定参考点的角位置，单位是度。 相位是振动在时间先后关系上或空间位置相位是振动在时间先后关系上或空间位置关系上相互差异的标志。关系上相互差异的标志。 相位用于确定机器零部件之间相对运动的相位用于确定机器零部件之间相对运动的方位、激振力与响应之间在时间或空间上方位、激振力与响应之间在时间或空间上的相差，在判断故障类型时（特别是不平的相差，在判断故障类型时（特别是不平衡）往往起关键作用。衡）往往起关键作用。关于振动的分类关于振动的分类相对轴振动相对轴振动、绝对绝对轴振动轴振动、轴承座轴承座振动振动相对轴振动相对轴振动

10、 相对轴振动是指转子轴颈相对于轴相对轴振动是指转子轴颈相对于轴承座的振动，即通常所说的转子的承座的振动，即通常所说的转子的振动，一般用非接触式电涡流位移振动，一般用非接触式电涡流位移传感器来测量传感器来测量。绝对轴振动绝对轴振动 绝对轴振动是指转子相对于大地的绝对轴振动是指转子相对于大地的振动，它可用相对式（接触式）传振动，它可用相对式（接触式）传感器或非接触式电涡流传感器再加感器或非接触式电涡流传感器再加上一个绝对式（惯性式）传感器组上一个绝对式（惯性式）传感器组成的复合传感器来测量。两个传感成的复合传感器来测量。两个传感器所测量的值进行矢量相加就可得器所测量的值进行矢量相加就可得到转子相对

11、于大地的振动。到转子相对于大地的振动。轴承座振动轴承座振动 轴承座振动是指轴承座相对轴承座振动是指轴承座相对于大地的振动，用磁电式速于大地的振动，用磁电式速度传感器或压电式加速度传度传感器或压电式加速度传感器在轴承座的壳体上来测感器在轴承座的壳体上来测量量 在工厂的实际运用中，对大机组在工厂的实际运用中，对大机组的振动监测绝大多数是在线的相的振动监测绝大多数是在线的相对轴振动，必要时辅之于在线的对轴振动，必要时辅之于在线的轴承座振动（如大型汽轮发电机轴承座振动（如大型汽轮发电机组）或离线的轴承座振动（如机组）或离线的轴承座振动（如机组发生异常振动时）组发生异常振动时）； 而而一般转动设备的振动

12、监测，则一般转动设备的振动监测，则是离线的机壳振动。是离线的机壳振动。转子的振动按振幅的方转子的振动按振幅的方位分类，有横向振动、位分类，有横向振动、轴向振动、扭转振动。轴向振动、扭转振动。横向振动横向振动是指转子在垂直于轴是指转子在垂直于轴线方向上的涡动。在工厂，常称为线方向上的涡动。在工厂，常称为径向振动。径向振动。轴向振动轴向振动是指转子沿轴线方向是指转子沿轴线方向上的往复振动。上的往复振动。扭转振动扭转振动是指转子以轴线为转是指转子以轴线为转轴沿旋转方向的往复圆周振动轴沿旋转方向的往复圆周振动 对大型旋转机械来说，由于在垂直对大型旋转机械来说，由于在垂直于轴线方向上，转子受到的干扰力于轴线方向上，转子受到的干扰力最多（如不平衡、轴承最多（如不平衡