振幅、加速度、振动频率三者的关系式
振幅、振速、振动加速度?

振幅、振速、振动加速度?振动一般可以用以下三个单位表示:mm、mm/s、mm/s2。
振幅、振动速度(振速)、振动加速度。
振幅是表象,速度和加速度是转子激振力的程度。
mm振动位移:一般用于低转速机械的振动评定;mm/s振动速度:一般用于中速转动机械的振动评定;mm/s2 振动加速度:一般用于高速转动机械的振动评定。
工程实用的振动速度是速度的有效值,表征的是振动的能量;加速度是用的峰值,表征振动中冲击力的大小。
振幅理解成路程,单位是mm;把振速理解成速度,单位是mm/s;振动加速度理解成运动加速度,单位mm/s2。
速度描述的是运动快慢;振速就是振动快慢,一秒内能产生的振幅。
振幅相同的设备,它的振动状态可能不同,所以引入了振速。
位移、速度、加速度都是振动测量的度量参数。
就概念而言,位移的测量能够直接反映轴承\固定螺栓和其它固定件上的应力状况。
例如:通过分析透平机上滑动轴承的位移,可以知道其轴承内轴杆的位置和摩擦情况。
速度反映轴承及其它相关结构所承受的疲劳应力。
而这正是导致旋转设备故障的重要原因。
加速度则反映设备内部各种力的综合作用。
表达上三者均为正弦曲线,分别有90度,180度的相位差。
现场应用上,对于低速设备(转速小于1000RPM)来说,位移是最好的测量方法。
而那些加速度很小,其位移较大的设备,一般采用折衷的方法,即采用速度测量,对于高速度或高频设备,有时尽管位移很小,速度也适中,但其加速度却可能很高的设备采用加速度测量是非常重要的手段。
另外还需要了解传感器的工作原理及应用选择,提及一点,例如采用涡流传感器测量的位移和应用加速度传感器通过两次积分输出的位移所得到的东西是完全不一样的。
涡流传感器测量轴承与轴杆之间的相对运动,加速度传感器测量轴承顶部的振动,然后转换成位移。
如整个轴承振动的很厉害,轴与轴承的相对运动很小,涡流传感器就不能反应出这样的状态,而加速度传感器则可以。
两种传感器测量两种不同的现象。
何谓振幅振动速度振速振动加速度

何谓振幅振动速度振速振动加速度振动一般可以用以下三个单位表示:mm、mm/s、mm/s2。
振幅、振动速度(振速)、振动加速度。
振幅是表象,速度和加速度是转子激振力的程度。
mm振动位移:一般用于低转速机械的振动评定; mm/s振动速度:一般用于中速转动机械的振动评定;mm/s2 振动加速度:一般用于高速转动机械的振动评定。
工程实用的振动速度是速度的有效值,表征的是振动的能量;加速度是用的峰值,表征振动中冲击力的大小。
振幅理解成路程,单位是mm;把振速理解成速度,单位是mm/s;振动加速度理解成运动加速度,单位mm/s2。
速度描述的是运动快慢;振速就是振动快慢,一秒内能产生的振幅。
振幅相同的设备,它的振动状态可能不同,所以引入了振速。
位移、速度、加速度都是振动测量的度量参数。
就概念而言,位移的测量能够直接反映轴承固定螺栓和其它固定件上的应力状况。
例如:通过分析透平机上滑动轴承的位移,可以知道其轴承内轴杆的位置和摩擦情况。
速度反映轴承及其它相关结构所承受的疲劳应力。
而这正是导致旋转设备故障的重要原因。
加速度则反映设备内部各种力的综合作用。
表达上三者均为正弦曲线,分别有90度,180度的相位差。
现场应用上,对于低速设备(转速小于1000RPM)来说,位移是最好的测量方法。
而那些加速度很小,其位移较大的设备,一般采用折衷的方法,即采用速度测量,对于高速度或高频设备,有时尽管位移很小,速度也适中,但其加速度却可能很高的设备采用加速度测量是非常重要的手段。
另外还需要了解传感器的工作原理及应用选择,提及一点,例如采用涡流传感器测量的位移和应用加速度传感器通过两次积分输出的位移所得到的东西是完全不一样的。
涡流传感器测量轴承与轴杆之间的相对运动,加速度传感器测量轴承顶部的振动,然后转换成位移。
如整个轴承振动的很厉害,轴与轴承的相对运动很小,涡流传感器就不能反应出这样的状态,而加速度传感器则可以。
两种传感器测量两种不同的现象。
振动单位换算表

振动单位换算表加速度位移频率sec/0254.0sec /1sec /807.91sec /174.321m in m g ft g ===mmcm mm in mm mil inmil 1014.2510254.01001.01==== cpmrmp Hz rpm rpm Hz rad Hz cpsHz 110167.01601sec/159.0111=====位移、速度、加速度振幅值换算表(0-peak)值位移 [D] (mm) 速度[V] (mm/sec)加速度[A](g)位移[D] (mm) ---------------fV D /159.0=2/249f A D =速度[V] (mm/sec) fD V 28.6= ---------------f A V /1558=加速度[A](g)D f A 2004.0=fV A 00064.0=---------------注:适用于单一频率f (Hz)换算。
振幅表示模式换算表Peak Peak to PeakRMS AveragePeak 1 Peak to Peak2 1 RMS 1 Average1Average 值 =×peak 值 RMS 值 =×Peak 值 Peak 值 =×RMS 值Peak to Peak 值= 2 ×Peak 值 Peak to Peak 值=×RMS 值对一个单一频率的振动,速度峰值是位移峰值的2πf倍,加速度峰值又是速度峰值的2πf倍。
当然要注意位移一般用的峰峰值,速度用有效值,加速度用峰值。
还要注意现场测量的位移是轴和轴瓦的相对振动,速度和加速度测的是轴瓦的绝对振动。
假设一个振动的速度一定,是5mm/s,大家可以自己算下如果是低频振动,其位移会很大,但加速度很小。
高频振动位移则极小,加速度很大。
所以一般在低频区域都用位移,高频区域用加速度,中频用速度。
振动加速度计算公式

振动加速度计算公式
振动是物体在固定点或轴线周围做有规律地往复运动。
振动加速度是描述物体振动情况的一个物理量,表示单位时间内物体所获得的速度变化量。
首先,简谐振动的运动方程可以表示为:
x = Acos(ωt + φ)
其中,x为物体的位移,A为振幅,ω为角频率,t为时间,φ为相位常数。
其次,速度是位移对时间的导数,即
v = dx/dt = -Aωsin(ωt + φ)
再次,加速度是速度对时间的导数,即
a = dv/dt = -Aω^2cos(ωt + φ)
根据上述推导,振动加速度计算公式为:
a = -Aω^2cos(ωt + φ)
在上述公式中,A表示振幅,ω表示角频率,t表示时间,φ表示相位常数。
振幅决定了振动的幅度大小,角频率则影响振动的周期,相位常数则决定了振动的起始位置。
此外,还有一种计算振动加速度的方法是使用泰勒级数。
泰勒级数是一种将函数在其中一点展开成无穷级数的方法,通过求取一定阶数的导数来逼近其中一函数的值。
对于振动加速度,可以使用泰勒级数展开cos函数来计算。
根据泰勒
级数展开可得到:
cos(x) = 1 - (x^2/2!) + (x^4/4!) - (x^6/6!) + ...
通过对cos(x)函数进行泰勒级数展开,并截取一定阶数的项,可以
计算出振动加速度的近似值。
综上所述,振动加速度的计算公式可以根据物体振动特性得出,根据
简谐振动的运动方程和泰勒级数展开可以求得振动加速度的精确或近似值。
这些计算方法能够帮助我们更好地理解和描述振动现象。
振动的基础知识

频率
频率f是物体每秒钟振动循环的次数,单位是 赫兹[Hz]。 频率是一种振动特性,是分析振动故障原因 的主要依据。机器发生故障,一般只是某个 或某些部件出了故障并产生异常振动,异常 振动的频率是由此故障自身机理特性所决定 的,也就是说故障与频率存在着对应关系, 即“问题严重程度看振幅,什么问题看频 率”。
FFT
时间域 IFFT 频率域
之间的相位差,单位是度°。(也是就是转频分量从键相信 号起到振动最高峰值之间的时间计算值) (正峰值计算法:第一个正峰值与固定参考点的角位置)无 论采取何种相位取值方法,基频信号的相位都是值落后角度。 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。 确定相位标记 在工程上指转轴上所做的键相谱(光电标)位置。 相位主要用于比较不同振动运动之间的关系(时间差及方位 差),或确定一个部件相对于另一个部件的振动状况,在区 别相同故障频率的不同故障类型时(特别是不平衡)往往起 关键作用。
速度振幅反映了分析频段内时间历程的振动能量即 振动烈度 振动烈度是描述机器振动状态的特征量。 通常在各个测量位置的水平、垂直和轴向上都进行 测量,得到一组不同的振幅值,所测的宽带最大振 幅值定义为振动烈度。 由于振动烈度可参照振动标准,评价机器振动状态 优劣;因此,在机器壳体上测量振动时要求在靠近 轴承位置处的三个方向上都进行测量,最后取最大 值作为振动烈度。
机械的支承分类
测量方向上,机器-基础组合分为柔性支承和 刚性支承。 柔性支承:系统自振转速低于工作转速。 刚性支承:系统自振转速高于工作转速。 对应基础组合系统的自振转速都有180°的相 位变化。 其中刚性基础不能承受系统的剪切力;柔性 基础能承受系统的剪切力
谢谢大家
振动试验机--最大加速度、振幅的计算方法、功能

振动试验机--最大加速度、振幅的计算方法、功能News振动试验机--最大加速度、振幅的计算方法、功能发布时间:2010-4-19 点击次数:7363次振动试验机用途:振动试验机是检测产品在运送、使用中产生碰撞及振动,为了避免这种事态的发生我们就要提早知道产品或产品中的部件的耐振寿命。
一、振动试验机计算公式:1、振动试验机最大加速度20g最大加速度=0.002×f2(频率HZ)×D(振幅mmp-p)举例:10HZ最大加速度=0.002×102×5=1g在任何頻率下最加速度不可大于20g2、振动试验机最大振幅<5mm最大振幅=20/(0.002×f2)举例:100Hz最大振幅=20/(0.002×1002)=1mm在任何频率下振幅不可大于5mm3、频率越大振幅越小二、振动试验机型号:定频:垂直LD-L 水平LD-HL 垂直+水平LD-TL(50HZ)调频:垂直LD-F 水平LD-HF 垂直+水平LD-TF(1~600HZ)垂直LD-W 水平LD-HW 垂直+水平LD-TW(1~3000HZ)垂直LD-T 水平LD-HT 垂直+水平LD-TT(1~5000HZ)三、振动试验机技术参数:1、标准型台体尺寸:垂直500*500*150:mm、水平500*500*250:mm2、振动方向:垂直(上下)/水平(左右)3、承重量:100kg4、振幅可调范围:0~5mm、最大加速度:<20g5、加速度与振幅换算1G=9.8m/s26、振动波形:正弦波/半弦波7、时间设定范围:1-65000S(以秒为单位)8、运行次数:1-65000次任意设定9、精密度:频率可显示到0.01Hz、精密度0.1Hz10、调频功能:在频率范围內任意设定频率11、扫频功能:(上限频率/下限频率/时间范围)可任意设定真正标准来回扫频12、可程式功能:15段每段可任意设定(频率/时间)可循环13、对数功能:①下频到上频②上频到下频③下频到上频再到下频--3种模式对数/可循环14、显示振幅加速度:如需看出振幅、加速度、最大加速度、准确数值需另购测量仪(另购)15、全功能电脑控制:485通讯接口如要连接电脑做控制,储存,记录,打印之功能需另够介面卡程式电脑(另购)16、电源电压:AC220V/50HZ、AC380V/50HZ注:定频50HZ振动试验机无调频,扫频,可程式,倍频,对数等功能。
振动振动测试基础知识

初相角 (Initial phase)
描述振动在起始瞬间的状态。
振动位移、速度、加速度之间的关系 资料仅供参考,不当之处,请联系改正。
x
v
vx
a
振动位移
a
位移、速度、加速度都是同
xAs i nt
频率的简谐波。
速度)
vdxAsin t()
dt
2
加速度
三者的幅值相应为A、A、 A 2。
相位关系:加速度领先速度
均值 (Mean value)
又称平均值或直流分量。
x 1
T
x dt
T0
有效值
xrms
1 T x2 dt T0
资料仅供参考,不当之处,请联系改正。
简谐振动的幅值参数
平均绝对值
正峰值
有效值
峰峰值
平均值
负峰值
各幅值参数是常数,彼此间有确定关系
峰值 xp=A; 峰峰值 xp-p=2A
平均绝对值 xav=0.637A
资料仅供参考,不当之处,请联系改正。
旋转机械的振动图示 (变转速)
轴心轨迹阵 波德图与极坐标图 (Bode & Polar Plot)
升(降)速时,基频幅值和相位的变化
三维频谱图 (Cascade) 坎贝尔图 (Campber)
各转速下的频谱图的另一种表示
轴心位置
判定轴颈静态工作点和油膜厚度
资料仅供参考,不当之处,请联系改正。
资料仅供参考,不当之处,请联系改正。
振动相位与转子转角的关系
振动信号
参考脉冲
从参考脉冲到第一个正峰值的转角 定义振动相位。
振动相位与转子的转动角度一一对应。在平衡和故障 诊断中有重要作用。
振动常用术语 (2)

振动常用术语1. 机械振动物体相对于平衡位置所作的往复运动称为机械振动。
简称振动。
例如,机器箱体的颤动、管线的抖动、叶片的摆动等都属于机械振动。
振动用基本参数、即所谓“振动三要素” —振幅、频率、相位加以描述。
3. 振幅3.1 振幅振幅是物体动态运动或振动的幅度。
振幅是振动强度和能量水平的标志,是评判机器运转状态优劣的主要指标。
3.2 峰峰值、单峰值、有效值振幅的量值可以表示为峰峰值(pp)、单峰值(p)、有效值(rms)或平均值(ap)。
峰峰值是整个振动历程的最大值,即正峰与负峰之间的差值;单峰值是正峰或负峰的最大值;有效值即均方根值。
只有在纯正弦波(如简谐振动)的情况下,单峰值等于峰峰值的1/2,有效值等于单峰值的0.707倍,平均值等于单峰值的0.637倍;平均值在振动测量中很少使用。
它们之间的换算关系是:峰峰值=2×单峰值=2×21/2×有效值。
此换算关系并无多大的实用价值,只是说明振幅在表示为峰峰值、峰值、有效值时,数值不同、相差很大。
3.3 振动位移、振动速度、振动加速度振幅分别用振动位移、振动速度、振动加速度值加以描述、度量,三者相互之间可以通过微分或积分进行换算。
在振动测量中,除特别注明外,习惯上,振动位移的量值为峰峰值,单位是微米[μm]或密耳[mil];振动速度的量值为有效值,单位是毫米/秒[mm/s]或英寸/秒[ips];振动加速度的量值是单峰值,单位是重力加速度[g]或米/秒平方[m/s2],1[g] = 9.81[m/s2]。
可以认为,在低频范围内,振动强度与位移成正比;在中频范围内,振动强度与速度成正比;在高频范围内,振动强度与加速度成正比。
因为频率低意味着振动体在单位时间内振动的次数少、过程时间长,速度、加速度的数值相对较小且变化量更小,因此振动位移能够更清晰地反映出振动强度的大小;而频率高,意味着振动次数多、过程短,速度、尤其是加速度的数值及变化量大,因此振动强度与振动加速度成正比。
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振幅、加速度、振动频率三者的关系式
振动加速度、振幅、频率三者关系在低频范围内,振动强度与位移成正比;在中频范围内,振动强度与速度成正比;在高频范围内,振动强度与加速度成正比。
因为频率低意味着振动体在单位时间内振动的次数少、过程时间长,速度、加速度的数值相对较小且变化量更小,因此振动位移能够更清晰地反映出振动强度的大小;而频率高,意味着振动次数多、过程短,速度、尤其是加速度的数值及变化量大,因此振动强度与振动加速度成正比。
也可以认为,振动位移具体地反映了间隙的大小,振动速度反映了能量的大小,振动加速度反映了冲击力的大小。
振动加速度的量值是单峰值,单位是重力加速度[g]或米/秒平方[m/s2],1[g]=
9.81[m/s2]。
最大加速度20g(单位为g)。
最大加速度=
0.002×f2(频率Hz的平方)×D(振幅p-pmm)f2:频率的平方值举例:
10Hz最大加速率=
0.002×10*10×5=1g在任何頻率下最加速率不可大于20g 最大振幅5mm最大振幅=20/(
0.002×f2)举例:
100Hz最大振幅=20/(
0.002×100*100)=1mm在任何频率下振幅不可大于5mm加速度与振幅换算1g=
9.8m/s2A =
0.002*F2*DA:
加速率(g)F:
頻率(Hz) 2是F的平方D:
位移量(mm)2-
13.2Hz振幅为1mm
13.2-100Hz加速率为7m/s2A=0,002X(2X2)X1A=
0.002X4X1A=
0.008g单位转换1g=
9.81m/s2A=
0. m/s2,也就是2Hz频率时。
它的加速度是
0.m/s
2.以上公式按到对应的参数输入计算套出你想要的结果。