什么是振动？
振动 是 重复（振荡）运动 一个物体的 围绕平衡位置来回移动。
- 电机外壳轻微晃动
- 风扇引起管道嗡嗡声
- 一座桥在风中摇曳
- 手机发出嗡嗡声（有意振动）
所有这些都是振动：随着时间的推移改变方向并重复的运动。
为什么振动很重要（现实世界的影响）
振动可以是：
- 无害/正常 （运转中的电机有一定的振动）
- 恼人的 （噪音、不适）
- 破坏性 （螺栓松动、焊缝破裂、轴承故障、疲劳）
在工业系统中，振动是最有用的早期指标之一：
- 不平衡
- 错位
- 松弛
- 轴承/齿轮问题
- 共振问题
关键振动术语（“振动词汇”）
1）振幅（振动有多大）
幅度描述了 尺寸 议案的。根据您测量的内容，幅度可以是：
- 排量 （移动多远）— µm、mm
- 速度 （移动速度）— mm/s
- 加速度 （速度变化的速度）— m/s² 或 g
2）频率（振荡的速度）
频率是 每秒多少个周期，测量于 赫兹。
- 10 Hz = 每秒 10 个周期
- 较高的频率通常让人感觉“嗡嗡作响”，并且可能与某些故障类型有关。
3）Phase（时序关系）
相告诉你 什么时候 一个振动信号相对于另一个振动信号达到峰值。
它对于诊断不平衡、未对准和多传感器方向性非常有用。
描述振动的 3 种主要方法（位移、速度、加速度）
您可以通过以下方式测量振动：
A) 位移
最适合： 低频运动和结构运动（缓慢摇摆、低速松动）
单位： 微米、毫米
B）速度
最适合： 许多旋转机器的整体振动严重程度
单位： 毫米/秒（通常为 RMS）
速度在状态监测中很受欢迎，因为它与广泛的许多常见机械问题密切相关。
有关的： 振动速度传感器
C) 加速
最适合： 轴承缺陷和撞击等高频事件
单位： 米/秒²或克
加速度传感器（加速度计）非常常见，因为它们结构紧凑、宽带且用途广泛。
振动类型（工程师如何分类）
1) 自由振动与受迫振动
- 自由振动： 系统在受到干扰后会振动（就像拉动和释放弹簧一样）
- 受迫振动： 连续输入引起振动（电机旋转、齿轮啮合、气流紊流）
2) 阻尼振动与无阻尼振动
- 阻尼： 振动逐渐减少（现实系统）
- 无阻尼： 振动永远持续（理想模型）
3) 周期性振动与随机振动
- 定期： 可预测地重复（旋转机器）
- 随机的： 不可预测、广谱（湍流、道路振动）
4) 共振（“放大器”效应）
谐振 当强制频率与系统的固有频率匹配时，就会发生这种情况，导致振动幅度急剧上升。
这就是为什么机器在一种速度下看起来“很好”，但在另一种速度下振动剧烈。
机器振动的常见原因
旋转设备（电机、风扇、泵、变速箱）
- 不平衡 （质量不居中）
- 错位 （轴不共线）
- 松弛 （安装座、螺栓、底座、轴承）
- 轴承损坏 （磨损、点蚀）
- 齿轮问题 （牙齿磨损、网格问题）
- 弯轴 或偏心
- 电气问题 （电机电磁力）
结构和管道
- 流动引起的振动（空气/液体湍流）
- 支撑薄弱或框架支撑不良
- 管道、管道、面板的共振
如何测量振动（实用概述）
1) 传感器（最常见）
- 加速度计 （测量加速度）
- 速度传感器 / 速度传感器 （直接测量振动速度）
- 位移传感器 （涡流探头、LVDT、激光）
2) 仪器如何处理信号
- 展示 时间波形 （振动如何随时间变化）
- 计算 有效值/峰值/峰峰值
- 使用转换为频域 快速傅里叶变换 （找到主导频率）
- 预测性维护数周/数月的趋势变化
振动单位和常用指标
常用单位
- 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）
单位换算： https://quickconver.com/category/length-converter/
常用指标
- 有效值： 整体能量的稳定指标（很常见）
- 顶峰： 捕获最大偏移
- 峰峰值： 常用于位移型测量
振动与噪声（它们是相关的，但不相同）
- 振动 是机械运动
- 噪音 是空气中的压力变化
振动通常会引起噪音（结构辐射声音），而减少振动通常可以减少噪音。
如何减少振动（高级方法）
- 平衡 旋转部件
- 对齐 轴正确
- 拧紧安装座/提高底座刚度
- 更换磨损的轴承/齿轮
- 添加 减震 材料或隔离器
- 改变运行速度以避免共振
- 重新设计结构（加固、支撑、增加质量、改变固有频率）
常见问题：什么是振动？
1) 所有振动都是问题吗？
不会。许多机器都有正常的基线振动。关键是 趋势变化、异常频率分量或整体严重性上升。
2) 工业中监测振动最简单的方法是什么？
一种常见的方法是 加速度计 为振动监视器提供数据，计算 RMS 并随时间变化趋势（通常带有警报）。
3) 为什么工程师如此频繁地使用振动速度（mm/s）？
速度通常是旋转机器健康状况的有力综合指标，并广泛用于整体振动严重程度趋势分析。
4）简单来说什么是共振？
共振是指系统以其固有频率被“推动”，导致振动变得更大，就像在正确的时间推动秋千一样。
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