振动基本概念课件.pptx

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1、传传感感器器与与检检测测传传感感器器与与检检测测复习复习二、引起设备故障的原因二、引起设备故障的原因起起起起 因因因因部部部部 位位位位磨磨 损损传动件、离合器、轴承、齿轮传动件、离合器、轴承、齿轮传动件、离合器、轴承、齿轮传动件、离合器、轴承、齿轮疲疲 劳劳传动件、轴承、齿轮、曲轴传动件、轴承、齿轮、曲轴传动件、轴承、齿轮、曲轴传动件、轴承、齿轮、曲轴过过 热热轴承、火花塞轴承、火花塞轴承、火花塞轴承、火花塞过过 应应 力力齿轮的齿、紧固螺栓齿轮的齿、紧固螺栓齿轮的齿、紧固螺栓齿轮的齿、紧固螺栓卡卡 死死轴承、联轴节轴承、联轴节轴承、联轴节轴承、联轴节腐腐 蚀蚀轴承、液压系统、燃气轮机叶轴承

2、、液压系统、燃气轮机叶轴承、液压系统、燃气轮机叶轴承、液压系统、燃气轮机叶片、火花塞片、火花塞片、火花塞片、火花塞基础下沉基础下沉设备的基础设备的基础设备的基础设备的基础第第第第1 1页页页页/共共共共2222页页页页传传感感器器与与检检测测传传感感器器与与检检测测复习复习三、设备故障的检测方法三、设备故障的检测方法n n振振 动动 分分 析：振动的程度、振动的起因析：振动的程度、振动的起因n n油油 液液 分分 析析n n红红 外外 测测 温温n n无无 损损 检检 测测n n人工经验分析诊断：人工经验分析诊断：听、听、看、看、触、触、摸摸第第第第2 2页页页页/共共共共2222页页页页传传

3、感感器器与与检检测测传传感感器器与与检检测测n n据统计据统计在各类故障中由于振动在各类故障中由于振动引起的设备故障占引起的设备故障占60%60%以上以上n n振动诊断是目前所有故障诊断技术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中应用最成功的诊断方法第第第第3 3页页页页/共共共共2222页页页页传传感感器器与与检检测测传传感感器器与与检检测测观察：这些运动有什么特征？观察：这些运动有什么特征？第第第第4 4页页页页/共共共共2222页页页页传传感感器器与与检检测测传传感感器器与与检检测测1、定义：物体在某一物体在某一平衡位置平衡位置附近所做的附近所做的 往复往复运运 动，叫做机

4、械振动。动，叫做机械振动。简称为简称为振动振动。一、振动的基本概念2 2、产生条件、产生条件 振动物体始终受到的振动物体始终受到的指向平衡位置指向平衡位置的的合力合力 回复力回复力 第第第第5 5页页页页/共共共共2222页页页页传传感感器器与与检检测测传传感感器器与与检检测测振振 动动 现现 象象讲一讲你见到的振动现象？洗衣机洗衣机洗衣机洗衣机机床机床机床机床夯实机夯实机夯实机夯实机水泵水泵水泵水泵风机风机风机风机第第第第6 6页页页页/共共共共2222页页页页传传感感器器与与检检测测传传感感器器与与检检测测用什么来表示振动的情况呢？用什么来表示振动的情况呢？振动波形振动波形振动幅值随时间的

5、变化振动幅值随时间的变化振动幅值随时间的变化振动幅值随时间的变化得到的曲线，叫振动波形。得到的曲线，叫振动波形。得到的曲线，叫振动波形。得到的曲线，叫振动波形。如下图是正弦曲线，称为如下图是正弦曲线，称为如下图是正弦曲线，称为如下图是正弦曲线，称为简谐振动简谐振动简谐振动简谐振动最基本的最简单的周期振动最基本的最简单的周期振动最基本的最简单的周期振动最基本的最简单的周期振动第第第第7 7页页页页/共共共共2222页页页页传传感感器器与与检检测测传传感感器器与与检检测测二、表征振动三要素二、表征振动三要素（一）、（一）、振幅振幅(A)1 1、定义：振动物体离开平衡位置的最大距离、定义：振动物体离

6、开平衡位置的最大距离 2 2、单位：米（、单位：米（m）或微米（）或微米（m）1(m)=106（m）3 3、物理意义：描述振动强弱程度的物理量、物理意义：描述振动强弱程度的物理量第第第第8 8页页页页/共共共共2222页页页页传传感感器器与与检检测测传传感感器器与与检检测测（二）、周期和频率（二）、周期和频率1 1、周期（、周期（、周期（、周期（T T）单位：秒单位：秒单位：秒单位：秒 （S S）或毫秒）或毫秒）或毫秒）或毫秒 （mSmS）完成一次全振动所用的时间；完成一次全振动所用的时间；完成一次全振动所用的时间；完成一次全振动所用的时间；1 1秒秒秒秒=1000=1000毫秒毫秒毫秒毫秒

7、2、频率（频率（f f）单位：、单位：、1/1/秒（秒（秒（秒（1/S1/S）,Hz,Hz 振动物体在振动物体在1 1秒内完成全振动的次数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，、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。通过振动频率可以确定振动的来源。二、表征振动三要素二、表征振动三要素第第第第9 9页页页页/共共共共2222页页页页传传感感器器与与检检测测传传感感器器与与检检测测（三）、相位（三）、相位1、定义：、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 2、单位：弧度（、单位：弧度（rad）符号）符号:3 3、物理意义：描述振

8、动方向和位置的物理、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量，也是确定振动来源的一个参数二、表征振动三要素二、表征振动三要素第第第第1010页页页页/共共共共2222页页页页传传感感器器与与检检测测传传感感器器与与检检测测4 4、进一步认识相位、进一步认识相位、进一步认识相位、进一步认识相位两质量块振两质量块振动同步，相动同步，相位差为位差为 两质量块振两质量块振动异相，相动异相，相位差为位差为9 9 两质量块振两质量块振动异相，相动异相，相位差为位差为1818 （三）、相位（三）、相位（三）、相位（三）、相位第第第第1111页页页页/共共共共2222页页页页传传感

9、感器器与与检检测测传传感感器器与与检检测测同相位合成同相位合成反相位合成反相位合成相位相同的相位相同的相位相同的相位相同的振动，会引振动，会引振动，会引振动，会引起共振。起共振。起共振。起共振。相位相反的振相位相反的振相位相反的振相位相反的振动，会使振动动，会使振动动，会使振动动，会使振动互相抵消，起互相抵消，起互相抵消，起互相抵消，起到减振作用。到减振作用。到减振作用。到减振作用。5 5、相位中的特殊情况、相位中的特殊情况、相位中的特殊情况、相位中的特殊情况（三）、相位（三）、相位第第第第1212页页页页/共共共共2222页页页页传传感感器器与与检检测测传传感感器器与与检检测测复习、振动三要

10、素复习、振动三要素振动三要素是什么？振动三要素是什么？1、幅幅 值值2、频频 率率3、相相 位位物理意义是什么？物理意义是什么？第第第第1313页页页页/共共共共2222页页页页传传感感器器与与检检测测传传感感器器与与检检测测三、振动三要素的用途三、振动三要素的用途1、对对对对振动幅值振动幅值振动幅值振动幅值的监测和分析，可以达到对测试的监测和分析，可以达到对测试的监测和分析，可以达到对测试的监测和分析，可以达到对测试数据的初步诊断数据的初步诊断数据的初步诊断数据的初步诊断简易诊断简易诊断 包括：包括：包括：包括：振动幅值的大小（用振动水平、振动的烈度振动幅值的大小（用振动水平、振动的烈度振动

11、幅值的大小（用振动水平、振动的烈度振动幅值的大小（用振动水平、振动的烈度来表示）、变化趋势等。来表示）、变化趋势等。来表示）、变化趋势等。来表示）、变化趋势等。2、对对对对振动幅值、振动频率和振动的相位振动幅值、振动频率和振动的相位振动幅值、振动频率和振动的相位振动幅值、振动频率和振动的相位的监测的监测的监测的监测和分析，可以达到对测试数据全面监测分析和分析，可以达到对测试数据全面监测分析和分析，可以达到对测试数据全面监测分析和分析，可以达到对测试数据全面监测分析精密诊断精密诊断 包括：包括：包括：包括：振动幅值的大小和变化趋势、振动频谱图和振动幅值的大小和变化趋势、振动频谱图和振动幅值的大小

12、和变化趋势、振动频谱图和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。振动的相位的分析等。振动的相位的分析等。振动的相位的分析等。第第第第1414页页页页/共共共共2222页页页页传传感感器器与与检检测测传传感感器器与与检检测测四、用什么来表示振动幅值大小？四、用什么来表示振动幅值大小？P28P281 1、三种参数、三种参数、三种参数、三种参数位移：位移：位移：位移：x=Asin(t+)速度：速度：速度：速度：v=Asin(t+/2)加速度：加速度：加速度：加速度：a=A2 sin(t+)2、位移、速度和加速度的关系：（1 1）都是同频率的简谐波）都是同频率的简谐波（2 2）三者的

13、幅值依次为）三者的幅值依次为A、A、A2（3 3）相位关系，加速度领先速度）相位关系，加速度领先速度9090，速度领，速度领先位移先位移9090第第第第1515页页页页/共共共共2222页页页页传传感感器器与与检检测测传传感感器器与与检检测测四、用什么来表示振动幅值大小？四、用什么来表示振动幅值大小？P28-29P28-29P28-29P28-293 3、单位、单位、单位、单位位位位位 移：移：移：移：米（米（m）或微米（）或微米（mm）速速速速 度：度：度：度：米米/秒秒,毫米毫米/秒秒（mm/s）加速度：加速度：加速度：加速度：米米/秒秒2 （m/s 2）常用常用g表示表示，g=9.906

14、65 米米/秒秒2（m/s 2）4 4、加速度与速度、位移的转换公式：、加速度与速度、位移的转换公式：速度速度Vm=Am=2fAm 加速度加速度A=2Am=(2f)2Am （其中Am为位移）5 5、形式、形式 峰峰峰峰 值值值值：一般用于表示：一般用于表示：一般用于表示：一般用于表示加速度加速度峰峰值峰峰值峰峰值峰峰值：一般用于表示：一般用于表示：一般用于表示：一般用于表示位移位移位移位移 有效值有效值有效值有效值：一般用于表示：一般用于表示：一般用于表示：一般用于表示速度速度 第第第第1616页页页页/共共共共2222页页页页传传感感器器与与检检测测传传感感器器与与检检测测正峰值正峰值A负峰

15、值负峰值A有效值有效值峰峰值峰峰值经数学推导：峰值峰值峰值峰值=0=0到到到到 A(A(峰值峰值峰值峰值)峰峰值峰峰值峰峰值峰峰值=2.0A(=2.0A(峰值峰值峰值峰值)有效值有效值有效值有效值=0.707=0.707峰值峰值峰值峰值（峰值峰值 =1.414=1.414 有效值有效值）平均值平均值平均值平均值=0.636=0.636峰值峰值峰值峰值 0 0平均值平均值P38P38用什么来振动幅值表示形式图示如下用什么来振动幅值表示形式图示如下用什么来振动幅值表示形式图示如下用什么来振动幅值表示形式图示如下第第第第1717页页页页/共共共共2222页页页页传传感感器器与与检检测测传传感感器器与

16、与检检测测振动位移、速度、加速度分振动位移、速度、加速度分别适用在什么场合呢？别适用在什么场合呢？第第第第1818页页页页/共共共共2222页页页页传传感感器器与与检检测测传传感感器器与与检检测测加速度加速度加速度加速度速度速度速度速度位移位移位移位移高频反映灵敏高频反映灵敏高频反映灵敏高频反映灵敏低频反映灵敏低频反映灵敏低频反映灵敏低频反映灵敏中频反映灵敏中频反映灵敏中频反映灵敏中频反映灵敏第第第第1919页页页页/共共共共2222页页页页传传感感器器与与检检测测传传感感器器与与检检测测五、振动位移、速度、加速度适用的场合五、振动位移、速度、加速度适用的场合振动位移振动位移振动加速度振动加速

17、度对对数数幅幅值值对数频率对数频率振动速度振动速度第第第第2020页页页页/共共共共2222页页页页传传感感器器与与检检测测传传感感器器与与检检测测五、振动位移、速度、加速度适用的场合五、振动位移、速度、加速度适用的场合 位位位位移移移移：适合于低频范围，适合于低频范围，适合于低频范围，适合于低频范围，或位移量较大，旋转或位移量较大，旋转或位移量较大，旋转或位移量较大，旋转精度要求高机器，振动频率在精度要求高机器，振动频率在精度要求高机器，振动频率在精度要求高机器，振动频率在10HZ10HZ以下以下以下以下单位：单位：单位：单位：mm 速速速速度度度度：适合于中频段，适合于中频段，适合于中频段

18、，适合于中频段，频率范围在频率范围在频率范围在频率范围在1010 1000Hz1000Hz之间，对于大多数机器来说，速度测量之间，对于大多数机器来说，速度测量之间，对于大多数机器来说，速度测量之间，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，可以完整地表示机器振动的严重程度，可以完整地表示机器振动的严重程度，可以完整地表示机器振动的严重程度，单位：单位：单位：单位：mm/smm/s 加速度加速度加速度加速度：适合于高频段或宽频带测量以及存在冲适合于高频段或宽频带测量以及存在冲适合于高频段或宽频带测量以及存在冲适合于高频段或宽频带测量以及存在冲击振动的场合，击振动的场合，击振动的场合，击振动的场合，振动频率在振动频率在振动频率在振动频率在1k1k10kHz10kHz以上，单位：以上，单位：以上，单位：以上，单位：m/sm/s2 2第第第第2121页页页页/共共共共2222页页页页传传感感器器与与检检测测传传感感器器与与检检测测感谢您的欣赏！感谢您的欣赏！第第第第2222页页页页/共共共共2222页页页页