设备振动标准（PPT103页).ppt

机械振动标准及应用第一讲机械振动监测诊断基础理论一﹑振动的基础理论机械振动是指物体围绕其平衡位置作往复交替的运动。机械振动的来源*机器零件的制造公差*组装时的间隙*零件间的摩擦*旋转不平衡等但有时也利用振动的特性来帮助我们工作A机械振动的分类B周期振动与简谐振动X=Xmsin(2πt/T+φ)=Xmsin(2πft+φ)=Xmsin(ωt+φ)X-质点位移Xm-位移最大值振幅(A)T-周期质点重复同一运行所需最短时间f-频率单位时间同一状态出现次数1/Tω-圆频率2πfφ-初始相位角ω-园频率（rad/s)f-频率（Hz)T-周期（s)振动的三个要素：幅值、频率（周期）、相位其中：ω＝2πff＝1/T位移、速度、加速度v=ωXmsin(ωt+φ+π/2)a=ω2Xmsin(ωt+φ+π)振动速度信号比位移超前90°幅值是位移信号ω倍；振动加速度信号比振动速度超前90°幅值是速度信号ω倍。常用单位速度有效值（均方根值）测试参数的选择原则故障诊断为突出故障频率成分对低频故障推荐采用位移信号分析对高频故障推荐采用速度、加速度信号。测试参数的选择原则位移X与频率f无关特别适合低频振动选用。速度V＝Xω与频率f成正比通常推荐选用。加速度A＝Vω＝Xω2频率f2成正比特别适合高频振动选用。ω＝2лf二.状态监测常用分析方法简介幅值分析（振动总值、列度）、变化趋势波形分析：峰值变化、周期性特点··频谱分析：振动能量的频率分布分析倒频谱分析波特图三维谱图冲击频响：测物体自振频率传递函数：反应系统输入、输出信号之间的幅频系和相频关系。相干分析：用来确定输出信号有那些频率成分、多大程度来自输入信号。相位分析：设备各测点振动相位的比较。常见振动图形基本概念振动波形幅值分析振动频谱频谱分析频谱分析是机械故障诊断中使用得最广泛的信号处理方法之一大多数旋转机械一般都产生带有周期的振动信号并不是都只含有单一频率成分的简谐运动而是包含有多种的频率成分这些频率成分往往直接与机器中各零部件的机械物理特性联系在一起。频域分析的基础是频率分析方法利用傅里叶变换将复杂的信号分解为简单信号的叠加。傅里叶变换：0.5x1x2x3x4x5x升、降速波德图波特图：转速与振幅、相位之间的关系。振型图瀑布图短期趋势图长期趋势图示例三、振动分析的过程：问诊→监测→诊断→措施★问诊：了解设备背景运行环境、可能引起振动的原因设备结构（传动链参数如齿轮齿数、轴承型号、皮带轮直径等）、设备的动态特性等信息;设备运行工况过程参数：温度、压力、转速、负荷设备维修档案★监测:确定振动测试分析方案测试（转速、负荷）；测点位置；测试参数（振动位移、速度、加速度）；绝对振动、相对振动测试振动的方向（H/V/A）数据类型（幅值、频谱、波形、相位）信号检测类型：峰值、峰峰值、有效值★诊断：引起振动的原因和部位振动幅值趋势分析振动波形识别频谱分析、峰值能量谱分析频响特性与相干分析瞬时频率变化与相位分析★措施：给出结论继续运行；还能运行多久?维修、检查；部位?第二讲机械振动测试一、振动传感器种类和选择电涡流型、速度型、加速度型、电容型、电感型五类。后两者受周围介质影响较大很少使用。前三种传感器优缺点。电涡流传感器-头部有扁平的感应线圈高频电缆输出。感应线圈通上高频电流（1~2MHz）时线圈周围产生高频电磁场。周围金属导体表面产生感应电流即电涡流根据楞次定律电涡流产生的电磁场与感应线圈电磁场方向相反这两个磁场叠加改变了感应线圈的阻抗感应线圈内阻抗变化可表示为：Z=f（μγrχIω）。μ-导磁系数γ-电导率r-线圈尺寸因子χ-感应线圈与导体之间的距离I-励磁电流ω-励磁电流圆频率。当金属导体结构均匀、各向同性且μγrIω一定时感应线圈阻抗变化是感应线圈与金属导体之间距离的单值函数。μγIω一定时增大线圈尺寸r磁场分布范围将增大但磁场感应强度的变化幅度减少反之则相反。这种传感器的线性范围随感应线圈直径增大而增加而传感器灵敏度（单位间隙的阻抗变化值）随感应线圈直径增大而减少。信号经放大、检波、滤波后可得到一个与χ值成正比的输出电压。输出电压直流分量正比于感应线圈与金属导体的静态间隙。若线圈与金属板之间存在相对振动则有交流电压输出它正比于线圈与金属板之间的相对位移。前置器到电涡流传感器