机械波典型例题讲解（捷杰知识小课堂）

一、什么是振动

振动就是物体相对于平衡位置所作的往复运动称为机械振动简称为振动。

二、什么是时域波形、频谱

在振动诊断领域最常见的分析手段就是时域波形和频谱。

时域波形是最基本、最直观的分析方法，通过时间波形，可以获得信号基本的特征，同时可以通过时域波形图判断信号有无干扰、稳定性、静电放电、冲击信号、拍振等。

冲击信号

正常的波形

拍振信号

频谱是频率谱密度的简称，是频率的分布曲线。频谱通过时域波形FFT（快速傅里叶）获得。在振动分析领域，频谱中包含着设备故障的原因信息。

频率与设备故障的关系

三、什么是振动三要素

振动三要素— 振幅、频率、相位。

1、振幅A(Amplitude)

振幅是物体动态运动或振动的幅度。振幅分别可以用振动位移、振动速度、振动加速度值加以描述、度量。

位移：特别适合低频振动（<10Hz））选用，一般用于低转速机械的振动评定。

速度：速度V=D*2*π*f，（f表示振动频率，D表示位移幅值），通常推荐选用，一般用于中速转动机械（或中频振动（10~1000Hz））的振动评定。

加速度：A=V*2*π*f= D*（2*π*f ）^2，与频率f²成正比，特别适合高频振动选用，一般用于高速转动机械（或高频振动（>1000Hz））的振动评定。

根据ISO美国振动协会教材对幅值的描述：

位移是峰峰值（P-P）单位是μm

速度是峰值（P）或有效值（RMS）单位是mm/sec

加速度是峰值（P）或有效值（RMS）单位是g

单位换算公式：峰峰值（P-P）=2*峰值(P)=2*√2*有效值（RMS）

2、频率f（Frequency）

频率f是物体每秒钟内振动循环的次数，单位是赫兹 [Hz]。频率是振动特性的标志，是分析振动原因的重要依据。对旋转机械来说，转子每旋转一周就是完成了一个振动过程，为一个周期，或者说振动循环变化了一次。

频率与周期互为倒数，f＝1/T。（T：是物体完成一个振动过程所需要的时间，单位是秒 [s]）

3、相位(Initial phase)

相位是在给定时刻振动体被测点相对于固定参考点的位置，单位是度［°］。

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（例如同一部件不同位置处的振动或不同部件之间的振动），相位在判断振动故障的类型特别有用。

测点1与2之间相位差为0 测点1与2之间相位差为180度

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