什麼是振動？
振動 是 重複（振盪）運動 一個物體的 圍繞平衡位置來回移動。
- 電機外殼輕微晃動
- 風扇引起管道嗡嗡聲
- 一座橋在風中搖曳
- 手機發出嗡嗡聲（有意振動）
所有這些都是振動：隨著時間的推移改變方向並重複的運動。
為什麼振動很重要（現實世界的影響）
振動可以是：
- 無害/正常 （運轉中的電機有一定的振動）
- 惱人的 （噪音、不適）
- 破壞性 （螺栓鬆動、焊縫破裂、軸承故障、疲勞）
在工業系統中，振動是最有用的早期指標之一：
- 不平衡
- 錯位
- 鬆弛
- 軸承/齒輪問題
- 共振問題
關鍵振動術語（“振動詞彙”）
1）振幅（振動有多大）
幅度描述了 尺寸 議案的。根據您測量的內容，幅度可以是：
- 排量 （移動多遠）— µm、mm
- 速度 （移動速度）— mm/s
- 加速度 （速度變化的速度）— m/s² 或 g
2）頻率（振蕩的速度）
頻率是 每秒多少個週期，測量於 赫茲。
- 10 Hz = 每秒 10 個週期
- 較高的頻率通常讓人感覺“嗡嗡作響”，並且可能與某些故障類型有關。
3）Phase（時序關係）
相告訴你 什麼時候 一個振動信號相對於另一個振動信號達到峰值。
它對於診斷不平衡、未對準和多傳感器方向性非常有用。
描述振動的 3 種主要方法（位移、速度、加速度）
您可以通過以下方式測量振動：
A) 位移
最適合： 低頻運動和結構運動（緩慢搖擺、低速鬆動）
單位： 微米、毫米
B）速度
最適合： 許多旋轉機器的整體振動嚴重程度
單位： 毫米/秒（通常為 RMS）
速度在狀態監測中很受歡迎，因為它與廣泛的許多常見機械問題密切相關。
有關的： 振動速度傳感器
C) 加速
最適合： 軸承缺陷和撞擊等高頻事件
單位： 米/秒²或克
加速度傳感器（加速度計）非常常見，因為它們結構緊湊、寬帶且用途廣泛。
振動類型（工程師如何分類）
1) 自由振動與受迫振動
- 自由振動： 系統在受到干擾後會振動（就像拉動和釋放彈簧一樣）
- 受迫振動： 連續輸入引起振動（電機旋轉、齒輪嚙合、氣流紊流）
2) 阻尼振動與無阻尼振動
- 阻尼： 振動逐漸減少（現實係統）
- 無阻尼： 振動永遠持續（理想模型）
3) 週期性振動與隨機振動
- 定期： 可預測地重複（旋轉機器）
- 隨機的： 不可預測、廣譜（湍流、道路振動）
4) 共振（“放大器”效應）
諧振 當強制頻率與系統的固有頻率匹配時，就會發生這種情況，導致振動幅度急劇上升。
這就是為什麼機器在一種速度下看起來“很好”，但在另一種速度下振動劇烈。
機器振動的常見原因
旋轉設備（電機、風扇、泵、變速箱）
- 不平衡 （質量不居中）
- 錯位 （軸不共線）
- 鬆弛 （安裝座、螺栓、底座、軸承）
- 軸承損壞 （磨損、點蝕）
- 齒輪問題 （牙齒磨損、網格問題）
- 彎軸 或偏心
- 電氣問題 （電機電磁力）
結構和管道
- 流動引起的振動（空氣/液體湍流）
- 支撐薄弱或框架支撐不良
- 管道、管道、面板的共振
如何測量振動（實用概述）
1) 傳感器（最常見）
- 加速度計 （測量加速度）
- 速度傳感器 / 速度傳感器 （直接測量振動速度）
- 位移傳感器 （渦流探頭、LVDT、激光）
2) 儀器如何處理信號
- 展示 時間波形 （振動如何隨時間變化）
- 計算 有效值/峰值/峰峰值
- 使用轉換為頻域 快速傅里葉變換 （找到主導頻率）
- 預測性維護數週/數月的趨勢變化
振動單位和常用指標
常用單位
- 位移： µm, 毫米
- 速度： 毫米/秒
- 加速度： 米/秒² 或者 克 （1 g ≈ 9.81 m/s²）
單位換算： https://quickconver.com/category/length-converter/
常用指標
- 有效值： 整體能量的穩定指標（很常見）
- 頂峰： 捕獲最大偏移
- 峰峰值： 常用於位移型測量
振動與噪聲（它們是相關的，但不相同）
- 振動 是機械運動
- 噪音 是空氣中的壓力變化
振動通常會引起噪音（結構輻射聲音），而減少振動通常可以減少噪音。
如何減少振動（高級方法）
- 平衡 旋轉部件
- 對齊 軸正確
- 擰緊安裝座/提高底座剛度
- 更換磨損的軸承/齒輪
- 添加 減震 材料或隔離器
- 改變運行速度以避免共振
- 重新設計結構（加固、支撐、增加質量、改變固有頻率）
常見問題：什麼是振動？
1) 所有振動都是問題嗎？
不會。許多機器都有正常的基線振動。關鍵是 趨勢變化、異常頻率分量或整體嚴重性上升。
2) 工業中監測振動最簡單的方法是什麼？
一種常見的方法是 加速度計 為振動監視器提供數據，計算 RMS 並隨時間變化趨勢（通常帶有警報）。
3) 為什麼工程師如此頻繁地使用振動速度（mm/s）？
速度通常是旋轉機器健康狀況的有力綜合指標，並廣泛用於整體振動嚴重程度趨勢分析。
4）簡單來說什麼是共振？
共振是指系統以其固有頻率被“推動”，導致振動變得更大，就像在正確的時間推動鞦韆一樣。
