振动常识

振动常识自由振动(freevibration)系统偏离平衡位置之后，只靠其弹性恢复力维持的振动。自激振动(self-excitedvibration)是系统自身的运动诱发的激励作用而产生并维持的振动。自激振动的频率等于转子的一阶临界转速，或等于转速的二分之一（1/2X）。有时还会出现高次谐波和分数谐波的振动。最常见的自激振动是油膜振荡。转子(rotor)能够旋转的物体，它一般带有由轴承支承的轴径。轴系平衡(multi-spanrotorsbalancing)对多转子系统进行的平衡过程。轴系(multi-spanrotors)连接两个以上转子的多跨转子系统。轴颈(journal)转子上与轴承接触并由轴承支承着旋转的部分。周期性振动(periodicvibration)运动规律呈周期性变化的振动过程。周期性振动可以用频谱分析的方法将其分解为若干简谐振动。重心(centreofgravity)在重力场中，物体处于任何方位时所有各组成质点的重力的合力都通过的那一点。滞后角(hystereticangle)系统存在阻尼时，高点和重点不在同一个角位置。在时间上高点滞后于重点一个角度。这个角度就是滞后角。在临界转速前后，滞后角由0°逐渐增加到180°。转速等于临界转速时，滞后角等于90°。质心(centreofmass)与物体（质点系）质量分布有关的一个点。若假想该质点系的总质量集中于该点，则其对于坐标轴的力矩等于各质点质量对同一坐标轴的力矩之和。振幅(amplitude)用来表示振动的大小，可以振动波形的峰—峰值、单峰值、均方根值（rms）和平均值表示。振动系统(vibrationsystem)由质量、刚度和阻尼元件组成的系统。振动(vibration)物理量在其平均值上下两种状态之间交替变化的一种现象。如果以物理量的瞬时值为纵坐标，以时间为横坐标，得到的记录是一个波形。油膜振荡(oilwhip)发生在转子轴承的自激振动。主要特点是：（1）、当转速高于一阶临界转速的两倍之后出现；（2）、振动频率与转子一阶临界转速频率相符合；（2）、油膜振荡一旦发生，振动频率不随转速升高而变化。油膜涡动(oilwhirl)发生在转子轴承的自激振动。它的频率约等于轴转速的一半。相位(phaseangle)它在数学上的含义是：当自变量为零时，正弦函数超前的周期分数值（以角度表示）。在转子振动测量中，它是从键相器脉冲信号到与其最近的正弦信号的正峰值之间的角度，由此可以确定转子的“高点”相对于键槽的位置。线性振动(linearvibration)系统的惯性力、阻尼力、恢复力分别与加速度、速度、位移成线性关系，能用线性微分方程描述的振动。线性系统(linearsystem)响应与激振力的大小成正比并满足迭加原理的系统。现场平衡(fieldbalancing)机组总装后、在机组本体上进行的平衡过程。涡流传感器（proximityprobe）一种非接触式器件，它的交流输出用来测量轴相对于轴承座的运动（轴的相对振动）、直流流输出用来测量被测表面与探头的距离。位移(displacement)物体相对于参照系统，距离或位置的变化。一般用峰-峰值表示，常采用的单位是微米（μm）。国内电力部门习惯采用“丝”，1丝=10微米。涡流传感器用来直接测量轴的位移，对于轴承座的位移用速度传感器或加速度传感器间接测量。对速度信号必须进行一次积分才能得到位移，而对加速度信号则要进行两次积分才能得到位移。通频(direct)未经滤波的振动信号，即包含着原始振动信号中全部频率成分。探头间隙（probegap）涡流传感器表面与被观察表面之间的距离。它与涡流传感器输出的直流电压的大小（绝对值）成正比。因此由直流电压（毫伏、伏）和传感器的灵敏度可以换算出探头间隙（微米、毫米）。由探头间隙的变化可以轴颈在轴承中位置的变化。速度传感器（velocitytransducer）将振动速度转换成电压信号的器件。可以用来测量轴承座和其它结构的振动。速度(velocity)位移对时间的变化率。在时间上速度比位移超前90度，速度的单位是毫米/秒（单峰值或均方根值）。速度传感器用来进行速度测量。对速度信号进行积分，可以得到位移信号。对于轴承座振动，国际标准以振动速度表示，而国内电力部门习惯上仍用位移表示。矢量滤波器（vectorfilter）一种电子仪器，它通过转速脉冲信号自动触发，使带通滤波器的中心频率随转子的转速变化,用来连续检测1X振动信号。另外还有两种矢量滤波器：一种中心频率等于转速的二分之一，另一种等于转速的两倍，分别用于检测0.5X和2X的振动。矢量(vector)一种既有大小又有方向的量。对于振动矢量，其大小用振幅表示（位移、速度、加速度的振幅），而方向则用相位表示。柔性转子(flexiblerotor)工作转速接近或超过临界转速而弹性变形不能忽略不计的转子。热不平衡(thermallyinducedunbalance)由于温度变化而引起的转子平衡状态的变化。同义词：热弯曲、热变形强迫振动(forcedvibration)在外部激振力持续作用下系统产生的振动，振动的特性与激振力的大小方向和频率密切相关。线性系统在正弦激振力作用下，强迫振动的振幅与激振力的大小成正比；频率与激振力的频率相同；相位取决于激振力的相位和机械滞后角。前置器（proximitor）它是一种信号调制器件，对涡流传感器的输出信号进行解调。它既可以提供正比于振动大小的信号，又可以提供正比于探头平均间隙的信号。平衡(balancing)调整转子的质量分布，以保证转子在其轴承中旋转时因不平衡而引起的振动或振动力减到允许范围内的工艺过程。平衡一般包括测量和校正两个步骤。频率特性（frequencyfeature）灵敏度随频率的变化量不超过某一给定的误差的频率区间。区间的两端为频率下限和频率上限。如果下限为零,则称该传感器具有零频率响应。这种传感器可以用来测量静态机械量,比如力,位移等。典型的频率特性为：涡流传感器0～10KHz，速度传感器10～1KHz。频率(frequency)单位时间内周期振动的次数。一般用每秒钟的次数（赫兹Hz）或每分钟的转速表示。由于很多旋转机械的振动与转速有固定的关系，所以振动频率经常表示成转速的函数。例如一倍频振动（1X），其频率等于转速；二倍频振动（2X）的频率等于转速的两倍；0.5X是转速的一半等等。滤波器（filter）是一种电子线路,可以使振动信号的某一指定的带宽范围通过或阻止其通过。灵敏度（sensitivity）沿传感器的测量方向,对应于每一单位简谐机械量的输入,传感器同频率电压的输出。典型的灵敏度为：涡流传感器7.84伏/毫米(≈8伏/毫米),速度传感器20毫伏/毫米/秒。临界转速(criticalspeed)使转子—支承系统产生共振的转速。它取决于转子和支承的质量和刚度。转子一般有多阶临界转速。临界转速的振动特征是：（1）1X振动的峰值（2）相位的变化静平衡(staticbalancing)改善刚性转子的质量分布，以保证剩余的静不平衡量在允许范围内的工艺过程。静平衡只需一个校正平面。静不平衡(staticunbalance)中心主惯性轴平行偏离转子轴线的不平衡状态。键相传感器（keyphasortransducer）每转产生一次脉冲电压的传感器。这个脉冲电压用来测量轴的转速，并可作为振动相位角的参考坐标。键相传感器可以用涡流传感器（用于永久监测），也可以用光学传感器（用于临时监测）。简谐振动(simpleharmonicvibratio)能用正弦函数或余弦函数表达器运动规律的周期性振动。它的三要素是频率、振幅和相位。加速度传感器（accelerometer）将振动加速度转换成电压信号的器件。通常用来测量高频情况下机器外壳和轴承箱的振动。加速度(acceleration)速度对时间的变化率。在时间上加速度比速度超前90度，比位移超前180度。通常用压电加速度计测量加速度。加速度常用来评价高频情况下机器外壳或轴承箱的响应特性。基频(synchronous)振动信号中的正弦分量，其频率等于轴的旋转速度。同义词：1X、1倍频、转频机械振动(mechanicalvibration)描述物体的力学量（例如位移、速度、加速度、应力、应变等等）在其平均值上下两种状态之间交替变化的现象。晃度（runout）低转速下(＜500r/min)涡流传感器的交流输出。在这样的转速下、由于不平衡力的作用可以忽略不计。这时的交流输出并不是转子的振动，而反映转子的弯曲。1X的大小是轴径处转子的弯曲量、相位由弯曲的角位置决定。有时晃度是由传感器系统输出信号的误差造成。光学传感器（opticalpickup）一种非接触式器件，用来探测被测表面的反射率。光学传感器经常作为键相传感器使用。固有频率(naturalfrequency)自由振动的频率。它由转子—支承系统的质量、刚度和阻尼所决定。共振(resonance)激振力的频率与系统的固有频率重合。这时振动系统的的振幅显著增大，相位显著变化。工作转速(servicespeed)转子实际运行时的转速。高速平衡（对柔性转子而言）在被平衡转子能视为柔性转子的转速下进行的平衡过程。刚性转子(rigidrotor)工作转速与临界转速相比很低而弹性变形可以忽略不计的转子。复合式传感器（dualprobe）它由涡流传感器和速度传感器组合而成，用来测量轴的绝对振动（相对于自由空间）。它也可以测量轴承座振动、轴的相对振动和被测表面与探头的距离。峰峰值(peaktopeakvalue)振幅的一种表示方法。等于振动波形正负极值之间的差。非线性振动(non-linearvibration)系统的某些参数具有非线性特性，而只能用非线性微分方程描述的振动。非定常强迫振动(unstableforcedvibration)由不确定的激振力引起的强迫振动。比如转子受热后产生弯曲变形，它相当于转子上增添了新的不平衡量。对中(alignment)在运行状态下，轴系中各个转子的中心线在一连续的轴线上，并使各轴承的负荷满足设计要求。动平衡(dynamicbalancing)改善刚性转子的质量分布，以保证剩余的静不平衡量在允许范围内的工艺过程。动平衡需要两个校正平面。动不平衡(dynamicunbalance)中心主惯性轴与转子轴线既不平行又不相交的不平衡状态。低速平衡（对柔性转子而言）在被平衡转子能视为刚性转子的转速下进行的平衡过程。传感器(transducer,pick-up)将振动信号转换成电信号的器件（一般是一个与之成正比的电压信号）。不平衡(unbalance)转子系统中不均匀的径向质量分布，或轴的质量中心线和几何中心线不重合时转子所处的状态。半频(halfrunningfrequency)0.5X振动信号中的正弦分量，其频率等于轴的旋转速度的二分之一。QuestionAnswer2倍频(twicerunningfrequency)2X振动信号中的正弦分量，其频率等于轴的旋转速度的两倍。