振动测试基础.ppt
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1、2019/5/18,1,振 动 测 试 的 基 础 知 识,2019/5/18,2,振 动 的 时 域 波 形,名 称 波 形 名 称 波 形,2019/5/18,3,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.,2019/5/18,4,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),2019/5/18,5,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,也可在计算机上
2、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。,2019/5/18,6,时间域 频率域,2019/5/18,7,各种振动的频谱图,名称 波 形 频 谱 名称 波 形 频 谱,2019/5/18,8,系统对激励的响应,自激振动,激 励,响 应,2019/5/18,9,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,2019/5/18,10,多自由度振动系统,图中数字为系统的自由度数,5,3,2,2,6,2019/5/18,11,单自由度系统的自由振动,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
3、阻尼 d 大阻尼,2019/5/18,12,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,2019/5/18,13,三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。,2019/5/18,14,系统的自由振动为各阶自由振动的叠加。振动一般不再是简谐的。 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
4、变,即节点位置不变。,多自由度系统的自由振动,2019/5/18,15,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。,多自由度系统的强迫振动,2019/5/18,16,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,2019/5/18,17,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:10Hz100
5、0Hz 典型线性范围:02mm/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。 在传感器固有频率附近有较大的相移。,2019/5/18,18,典型的磁电速度传感器及其特性,2019/5/18,19,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:0.2Hz10kHz 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
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