《设备振动诊断技术基础》

目录1

第一章 振动状态监测与诊断的基本概念1

§1-1 什么叫振动1

§1-2 振动的分类1

§1-3 简谐振动表示法的重要性2

1．简谐振动的矢量（向量）表示法3

2．振动的峰值、有效值和平均值5

3．峰值、有效值和平均值的关系7

1．相互垂直的两个简谐振动的合成8

§1-4 简谐振动的合成及其在诊断中的应用8

2．“拍频”振动现象10

§1-5 简谐振动的调制与分析12

1．幅度调制12

2．频率调制13

§1-6 振动系统中的机械能15

§1-7 故障诊断中有关频谱分析的概念和技术17

1．周期信号的谱分析18

2．随机信号的谱分析19

3．自相关函数和谱密度函数的说明22

4．倒频谱分析与周期信号的识别25

5．细化（ZOOM）技术26

6．包络分析27

7．阶比分析29

参考文献30

第二章 旋转机械中的振动类型31

§2-1 概述31

§2-2 振动问题的简化模型31

§2-3 不平衡、不对中与受迫振动35

1．不平衡转子激起的受迫振动35

2．受迫振动与转子的临界转速39

3．关于临界转速的几点讨论41

§2-4 什么叫自激振动43

§2-5 涡动和油膜振动是自激振动46

1．抖动46

2．油膜振动47

§2-6 流体机械中的“喘振”50

§2-7 “爬行”、“摇晃”与“颤振”也是自激振动50

§2-8 参变振动51

第三章 简易诊断技术51

参考文献53

1．测量或采集系统的组成54

2．相对测量和绝对测量54

§3-1 关于振动测量的若干概念54

3．振动测量仪器的主要性能指标55

§3-2 常用振动传感器及其系统特点56

1．电涡流传感器及其系统56

2．磁电式传感器及其系统58

3．压电式加速度传感器59

§3-3 简易诊断参考标准与使用中的若干问题65

1．振幅或位移标准65

2．速度标准65

3．测量位置的选择与机械阻抗概念67

4．关于企业建立相对标准的讨论71

5．关于频率分析诊断的标准72

§3-4 状态趋势分析与诊断实例73

1．轴承磨损的状态趋势分析73

2．状态趋势分析实例73

参考文献77

第四章 精密诊断仪器78

§4-1 概述78

§4-2 数字式分析仪器的基本知识78

1．卷积和采样定理78

2．离散的傅里叶变换（DFT）87

3．谱窗和泄漏89

§4-3 以微机为中心的诊断系统92

1．系统构成92

2．系统功能93

§4-4 便携式数据采集／分析器94

1．SA-77信号分析仪95

2．IRD-890数据采集／分析仪97

参考文献102

第五章 转子系统与轴承故障诊断103

§5-1 概述103

1．转子的进动104

§5-2 转子系统的基本概念104

2．转子的受迫振动、临界转速和自动对心106

3．圆盘相对于转动坐标系的运动109

§5-3 高速轴承-转子失稳故障的原因110

1．什么叫失稳110

2．轴承油膜力引起的失稳111

3．转轴内摩擦力引起的失稳114

4．转轴与圆盘配合面的干摩擦引起的失稳116

§5-4 转子系统失稳的监测与诊断117

§5-5 低速轴承的故障及其诊断方法120

1．磨损故障与诊断120

3．轴线偏斜和负荷偏心故障的诊断121

2．异物磨损、刮伤、撕脱、疲劳等故障的监测121

§5-6 滚动轴承的故障及其识别122

1．滚动轴承故障的特征频率122

2．轴承制造与装配故障125

参考文献131

第六章 齿轮箱的故障诊断132

§6-1 齿轮常见的故障类型132

1．齿轮常见的故障类型和失效比例132

2．故障原因和特点132

§6-2 齿轮传动中的振动信息特征134

1．载频信号-啮合频率及其各次谐波135

2．磨损故障信息的特征136

3．调制信号136

4．寄生成份141

§6-3 齿轮故障诊断方法142

1．细化谱分析法142

2．倒频谱分析法144

§6-4 齿轮箱诊断实例145

1．卡车齿轮箱的故障诊断145

2．齿轮箱故障诊断中运用频谱、细化谱（ZOOM）和倒频谱分析146

的实例146

参考文献148

§7-1 交流感应电动机的故障类型和诊断的必要性150

1．转子故障150

2．偏心故障150

第七章 交流感应电动机的故障诊断150

§7-2 交流感应电动机的基本概念151

1．三相异步电动机的同步转速n1和极对数p151

2．转子转速n和转差率s152

2．定子铁芯监测法153

4．电流诊断法153

3．振动诊断法153

1．线圈测量法153

§7-3 故障诊断方法概述153

§7-4 振动诊断法154

1．“磁”振动的原理和故障谱图154

2．转轴的机械振动故障159

§7-5 电流诊断法及专家系统160

1．电流诊断法的基本原理和方框图160

2．电流诊断法的基本数学模型161

3．电流诊断法专家系统的功能162

§7-6 诊断实例164

参考文献172

2．静不平衡173

1．不平衡173

第八章 刚性转子的平衡173

§8-1 基本概念173

3．偶不平衡175

4．动不平衡176

5．刚性转子和挠性转子177

§8-2 在平衡机上平衡转子177

1．静平衡的要求177

2．静平衡机179

3．动平衡机181

2．现场平衡原理185

1．现场平衡的特点185

§8-3 现场平衡185

3．一般平衡步骤187

4．现场平衡的仪器设备194

§8-4 平衡计算方法196

1．静平衡计算196

2．动平衡计算198

§8-5 特殊情况下的平衡203

1．悬臂转子的平衡203

2．校正质量与试探质量安置半径不同的平衡204

§8-6 实例205

3．在小于工作转速下平衡205

参考文献209

第九章 机械轴对中210

§9-1 概述210

§9-2 双表法213

1．选取测量点213

2．测量跳动量213

3．辅助测量214

4．确定两轴相对位置214

5．计算校正量214

6．确定调整方向216

§9-3 单表法217

1．选取测量点217

2．测量跳动量217

3．辅助测量218

4．确定两轴相对位置218

5．计算校正量218

6．确定调整方向219

§9-4 激光对中仪220

1．工作原理220

2．应用226

参考文献227