,单击此处编辑母版标题样式,*,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,传感器与检测,第三章,振动监测与诊断的基本知识,第三章振动监测与诊断的基本知识,1,复习,一、设备故障的前期表现,振动过大,局部温度升高,油液污染,不正常声音,过程参数变化：压力、应力、扭矩、电参数,表面形貌改变：变形、裂纹、斑点、色泽变化,复习 一、设备故障的前期表现振动过大,2,复习,二、引起设备故障的原因,起 因,部 位,磨 损,传动件、离合器、轴承、齿轮,疲 劳,传动件、轴承、齿轮、曲轴,过 热,轴承、火花塞,过 应 力,齿轮的齿、紧固螺栓,卡 死,轴承、联轴节,腐 蚀,轴承、液压系统、燃气轮机叶片、火花塞,基础下沉,设备的基础,复习 二、引起设备故障的原因起 因部 位磨 损传动,3,复习,三、设备故障的检测方法,振 动 分 析：振动的程度、振动的起因,油 液 分 析,红 外 测 温,无 损 检 测,人工经验分析诊断：听、看、触、摸,复习 三、设备故障的检测方法,4,据统计在各类故障中由于振动引起的设备故障占60%以上,振动诊断是目前所有故障诊断技术中应用最成功的诊断方法,据统计在各类故障中由于振动引起的设备故障占60%以上,5,观察：这些运动有什么特征？,观察：这些运动有什么特征？,6,1、定义：,物体在某一,平衡位置,附近所做的,往复,运,动，叫做机械振动。简称为,振动,。,一、振动的基本概念,2、产生条件,振动物体始终受到的,指向平衡位置,的,合力,回复力,1、定义：一、振动的基本概念2、产生条件 振动物体始终受到,7,振 动 现 象,讲一讲你见到的振动现象？,洗衣机,机床,夯实机,水泵,风机,振 动 现 象讲一讲你见到的振动现象？洗衣机机床夯实,8,用什么来表示振动的情况呢？,振动波形,振动幅值随时间的变化得到的曲线，叫振动波形。,如下图是正弦曲线，称为,简谐振动,最基本的最简单的周期振动,用什么来表示振动的情况呢？振动波形振动幅值随时间的变化得,9,二、表征振动三要素,（一）、,振幅(,A),1、定义：振动物体离开平衡位置的最大距离,2、单位：米（,m,）或微米（,m,）,1(,m,)=10,6,（,m,）,3、物理意义：描述振动强弱程度的物理量,二、表征振动三要素（一）、振幅(A)2、单位：米（m）或微米,10,（二）、周期和频率,1、周期（T）单位：秒（S）或毫秒（mS）,完成一次全振动所用的时间；1秒=1000毫秒,2、,频率（f）单位：、1/,秒（,1/S）,Hz,振动物体在1秒内完成全振动的次数,3、,4、物理意义：描述振动快慢的物理量，通过振动频率可以确定振动的来源。,二、表征振动三要素,（二）、周期和频率1、周期（T）单位：秒（S）或毫秒,11,（三）、相位,1、定义：,在给定的时刻振动部件被测点相对于某一固定参考点的位置,2、单位：弧度（,rad,）符号:,3、物理意义：描述振动方向和位置的物理,量，也是确定振动来源的一个参数,二、表征振动三要素,（三）、相位1、定义：在给定的时刻振动部件被测点相对于某一固,12,4、进一步认识相位,两质量块振动同步，相位差为0,两质量块振动异相，相位差为90,两质量块振动异相，相位差为180,（三）、相位,（三）、相位,4、进一步认识相位两质量块振动同步，相位差为0 两质量块,13,同相位合成,反相位合成,相位相同的振动，会引起共振。,相位相反的振动，会使振动互相抵消，起到减振作用。,5、相位中的特殊情况,（三）、相位,同相位合成反相位合成相位相同的振动，会引起共振。相位相反的振,14,复习、振动三要素,振动三要素是什么？,1、幅 值,2、频 率,3、相 位,物理意义是什么？,复习、振动三要素振动三要素是什么？,15,三、振动三要素的用途,1、,对,振动幅值,的监测和分析，可以达到对测试数据的初步诊断,简易诊断,包括：,振动幅值的大小（用振动水平、振动的烈度来表示）、变化趋势等。,2、,对,振动幅值、振动频率和振动的相位,的监测和分析，可以达到对测试数据全面监测分析,精密诊断,包括：,振动幅值的大小和变化趋势、振动频谱图和振动的相位的分析等。,三、振动三要素的用途1、对振动幅值的监测和分析，可以达到对测,16,四、用什么来表示振动幅值大小？,P28,1、三种参数,位移：,x=Asin(t+),速度：,v=Asin(t+/2),加速度：,a=A,2,sin(t+),2、位移、速度和加速度的关系：,（1）都是同频率的简谐波,（2）三者的幅值依次为A、A、A,2,（3）相位关系，加速度领先速度90，速度领先位移90,四、用什么来表示振动幅值大小？P281、三种参数,17,四、用什么来表示振动幅值大小？,P28-29,3、单位,位 移：,米（m）或微米（,m,）,速 度：,米/秒,毫米/秒（,mm/s）,加速度：,米/秒,2,（,m/s,2,）,常用g表示,，g=9.90665,米/秒,2,（,m/s,2,）,4、加速度与速度、位移的转换公式：,速度,V,m,=A,m,=2fA,m,加速度,A=2A,m,=(2f),2,A,m,（,其中,A,m,为位移）,5、形式,峰 值,：一般用于表示,加速度,峰峰值,：一般用于表示,位移,有效值,：一般用于表示,速度,四、用什么来表示振动幅值大小？P28-293、单位,18,正峰值A,负峰值A,有效值,峰峰值,经数学推导：,峰值=0 到 A(峰值)峰峰值=2.0 A(峰值),有效值=0.707 峰值,（,峰值=1.414 有效值,）,平均值=0.636 峰值,0,平均值,P38,用什么来振动幅值表示形式图示如下,正峰值A负峰值A有效值峰峰值经数学推导：0平均值P38用什么,19,振动位移、速度、加速度分别适用在什么场合呢？,振动位移、速度、加速度分别适用在什么场合呢？,20,加速度,速度,位移,高频反映灵敏,低频反映灵敏,中频反映灵敏,加速度速度位移高频反映灵敏低频反映灵敏中频反映灵敏,21,五、振动位移、速度、加速度适用的场合,振动位移,振动加速度,对数幅值,对数频率,振动速度,五、振动位移、速度、加速度适用的场合振动位移振动加速度对数幅,22,五、振动位移、速度、加速度适用的场合,位 移,：,适合于低频范围，,或位移量较大，旋转,精度要求高机器，振动频率在10HZ以下,单位：,m,速 度,：,适合于中频段，,频率范围在10 1000Hz,之间，对于大多数机器来说，速度测量,可以完整地表示机器振动的严重程度，,单位：mm/s,加速度,：,适合于高频段或宽频带测量以及存在冲,击振动的场合，,振动频率在1k10kHz,以上，单位：m/s,2,五、振动位移、速度、加速度适用的场合 位 移：适合于低频,23,