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1、振动分析基本原理振动分析基本原理艾默生过程控制公司艾默生过程控制公司景东华上海市新金桥路1277号电话：021-2892 9960Donghua.jingE“在当今工业领域中有多种参数的测量可以实现不干扰设备的常规运行，其中的振动信号则蕴含了最为丰富的设备状态信息。ArtCrawford美国著名的振动分析专家CSI品牌之父振动分析能帮我们做到振动分析能帮我们做到振动分析能帮我们做到振动分析能帮我们做到提高设备运行效率合理安排检修提高经济效益准确判断设备健康状态设备主管运行主管公司老板内容内容内容内容什么是振动？振动基础知识单通道振动分析频带分析什么是振动？什么是振动？什么是振动？什么是振动？什
2、么是振动什么是振动什么是振动什么是振动? ?l振动是指物体在机械激振力的作用下相对于参考点的运动。如下所示的轴振动即表现为轴相对 于滑动轴承中心的运动。 质点正向最大位移考察单摆水平方向振动时间振动幅值振动简介振动简介振动简介振动简介平衡位置（位移为零）时间振动幅值振动简介振动简介振动简介振动简介时间振动幅值振动简介振动简介振动简介振动简介负向最大位移时间振动幅值振动简介振动简介振动简介振动简介平衡位置（位移为零）单摆完成一个振动周期，其时间-振动幅值曲线为正弦波形时间振动幅值振动简介振动简介旋转机械中转子的振动振动简介振动简介振动简介振动简介假定存在偏心质量振动幅值振动简介振动简介振动简介振
3、动简介考察垂直方向振动质点正向最大位移时间振动幅值时间振动简介振动简介振动简介振动简介平衡位置（位移为零）振动幅值时间振动简介振动简介振动简介振动简介负向最大位移振动幅值时间振动简介振动简介振动简介振动简介平衡位置（位移为零）振动幅值时间振动简介振动简介振动简介振动简介正向最大位移振动幅值时间振动简介振动简介振动简介振动简介振动幅值时间振动简介振动简介振动简介振动简介振动幅值时间振动简介振动简介振动简介振动简介振动幅值时间振动简介振动简介振动简介振动简介时间振动幅值振动简介振动简介振动简介振动简介幅值频率相位时域波形频谱振动基础知识振动基础知识振动基础知识振动基础知识幅值幅值幅值幅值频率频率频
4、率频率时域波形时域波形时域波形时域波形幅幅值值周期周期频率频率=1/周期周期相位相位相位相位相位相位相位相位相位相位相位相位180幅值振动有多严重？振动的根源？频率振动的先后顺序？相位时间时间0-+时域波形时域波形时域波形时域波形时域波形时域波形时域波形时域波形时域波形时域波形时域波形时域波形时域波形时域波形时域波形时域波形0+-0+-0+-1x4x16x时域波形时域波形时域波形时域波形时域波形时域波形时域波形时域波形时域波形时域波形时域波形时域波形时域波形时域波形时域波形时域波形时域波形时域波形时域波形时域波形时域波形时域波形时域波形时域波形FFT FFT 信号处理信号处理信号处理信号处理F
5、requency1x4x12x振动信号采集及处理振动信号采集及处理振动信号采集及处理振动信号采集及处理传感器时域波形振动幅值时间FFT频谱振动幅值频率FrequencyAmplitudeFFT FFT 信号处理信号处理信号处理信号处理FFT FFT 信号处理信号处理信号处理信号处理FFT FFT 信号处理信号处理信号处理信号处理振动频谱的产生振动频谱的产生振动频谱的产生振动频谱的产生振动频谱振动频谱振动频谱振动频谱倍倍 频频1X4X振动频谱振动频谱振动频谱振动频谱倍倍 频频1X4X振动频谱振动频谱振动频谱振动频谱倍倍 频频1X4X振动频谱振动频谱振动频谱振动频谱倍倍 频频1X4X振动频谱振动频
6、谱振动频谱振动频谱频率频率25HZ25HZ90HZ90HZ200HZ200HZ振动分析测试振动分析测试振动分析测试振动分析测试-1-1单单通道振动分析通道振动分析诊断三大法则诊断三大法则诊断三大法则诊断三大法则l每一种机器故障都具有特定的振动模式。l振动的频率取决于机器的几何结构和工作速度。l仅通过一次振动检测即可获得多个机器构件的状态信息。典型的典型的典型的典型的FFTFFT频谱频谱频谱频谱不同频率的峰值特定的 峰值通常与特定的 机器故障及检测时的 机器转速相对应典型的典型的典型的典型的FFTFFT频谱频谱频谱频谱典型的典型的典型的典型的FFTFFT频谱频谱频谱频谱特定的故障对应特定的振动特
7、征故障特征典型的典型的典型的典型的FFTFFT频谱频谱频谱频谱转速很重要故障频率与与转速成正比典型的典型的典型的典型的FFTFFT频谱频谱频谱频谱不平衡不平衡引起的振动峰值通常出现在机器的转速频率处典型的典型的典型的典型的FFTFFT频谱频谱频谱频谱不对中不对中引起的振动峰值通常 出现在1或2倍转速频率处典型的典型的典型的典型的FFTFFT频谱频谱频谱频谱机械松动机械松动引起的振动峰值通常 转速的若干低次倍频处 滚动轴承问题引起的振动峰值序列通常具有的梳状特征，与其几何结构有关滚动轴承问题典型的典型的典型的典型的FFTFFT频谱频谱频谱频谱齿轮啮合问题齿轮啮合问题齿轮啮合问题齿轮啮合问题Man
8、y distinct peaks齿轮问题导致边带幅值增加齿轮问题滚动轴承故障滚动轴承故障滚动轴承故障滚动轴承故障Ball Spin Frequency滚动体频率(BSF)Fundamental TrainFrequency保持架频率(FTF)Ball Pass FrequencyInner Race内圈特征频率(BPFI)Ball Pass Frequency Outer Race外圈特征频率(BPFO)4种不同的轴承特征频率轴承故障怎样产生振动？轴承故障怎样产生振动？轴承故障怎样产生振动？轴承故障怎样产生振动？外圈故障外圈故障产生冲击产生冲击内圈故障内圈故障产生冲击产生冲击内圈故障信号 被转
9、速调制外圈故障外圈故障产生冲击产生冲击内圈故障内圈故障产生冲击产生冲击轴承故障怎样产生振动？轴承故障怎样产生振动？轴承故障怎样产生振动？轴承故障怎样产生振动？轴承外圈故障实例轴承外圈故障实例轴承外圈故障实例轴承外圈故障实例在频谱中清晰显示晚期轴承故障 外圈故障外圈故障外圈故障外圈故障 一个月前有发现吗？一个月前有发现吗？一个月前有发现吗？一个月前有发现吗？常规的振动检测不能帮助发现 早期的滚动轴承问题PeakVue调制解调调制解调调制解调与调制解调与调制解调与调制解调与 PeakVue PeakVue幅值幅值 0.3 g调制解调和PeakVue 都用于发现早期轴承问题PeakVue可以做到:
10、实际的冲击幅值 更早期预警 建立趋势 判明故障程度幅值幅值 5 g巧妙巧妙巧妙巧妙运用运用运用运用分析参数分析参数分析参数分析参数进行进行进行进行自动诊断自动诊断自动诊断自动诊断频带分析频带分析设备故障的自动诊断设备故障的自动诊断 振动报警模式振动报警模式振动总量报警振动总量报警振动总量报警振动总量报警l机器的振动总量可以对不平衡振动有效 (通常较其他故障模式的振动幅值高)l机器的振动总量对晚期的滚动轴承故障不够敏感(通常为低幅值信号)振动总量报警振动总量报警振动总量报警振动总量报警频带报警频带报警频带报警频带报警l根据机器特定的故障类型把频谱分成不同的频带不平衡不平衡l根据机器特定的故障类型
11、把频谱分成不同的频带频带报警频带报警频带报警频带报警不对中不对中l根据机器特定的故障类型把频谱分成不同的频带频带报警频带报警频带报警频带报警不平衡不平衡不平衡不平衡不对中不对中机械松动机械松动Bearing Band 1Bearing Band 2l根据机器特定的故障类型把频谱分成不同的频带频带报警频带报警频带报警频带报警不平衡不平衡不对中不对中机械松动机械松动轴承频带轴承频带 1l根据机器特定的故障类型把频谱分成不同的频带频带报警频带报警频带报警频带报警不平衡不平衡不对中不对中机械松动机械松动轴承频带轴承频带 1轴承频带轴承频带 2l根据机器特定的故障类型把频谱分成不同的频带频带报警频带报警频带报警频带报警不平衡不平衡的趋势的趋势报警振动幅值频率频率2xRPM.3in/sec.1in/sec时间(天)次同步次同步1X2X轴承轴承1轴承轴承2齿轮齿轮轴承轴承3轴承问题轴承问题 的趋势的趋势10-20xRPM频带趋势报警频带趋势报警频带趋势报警频带趋势报警时间(天)Thank youQuestions
