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機(jī)械振動(dòng)是物體（或物體的一部分）在平衡位置（物體靜止時(shí)的位置）附近作的往復(fù)運(yùn)動(dòng)。振動(dòng)的三要素分為振幅、頻率、相位，其中振幅是指物體動(dòng)態(tài)或振動(dòng)的幅度，振幅是振動(dòng)強(qiáng)度和能量水平的標(biāo)志，是評(píng)判機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)優(yōu)劣的主要指標(biāo)。

  

 

單  位   

 

振動(dòng)用以下三個(gè)單位表示：

 

 

 位移 Displacement (D) 

 

 

公制：m, mm, um

 

英制：1 inch=25.4 mm

 

速度 Velocity (V)

 

公制：m/s, mm/s

 

英制：1 ips ( inch per seconds ) = 0.0254 m/s

 

加速度 Acceleration (A)

 

公制：m/s²；1g = 9.8 m/s²

 

英制：1g = 32.2 ft/s²

 

Peak：峰值

 

Peak to Peak：峰峰值

 

RMS：均方根值，也稱有效值

 

Average：平均值

 

 

如何選擇  

 

 

位移 Displacement (D)

 

設(shè)備在給定位置來(lái)回移動(dòng)多遠(yuǎn)

 

 

速度 Velocity (V)

 

指設(shè)備在給定位置振動(dòng)的速度有多快

 

加速度 Acceleration (A)

 

在給定的位置速度變化有多快

   應(yīng)  用   

 

 

位移 Displacement (D)

 

 一般用于低轉(zhuǎn)速機(jī)械的振動(dòng)評(píng)定（轉(zhuǎn)速在1000rpm以下，頻率20Hz以下）。

 

假如目視可以看到抖動(dòng)或者位移的這種振動(dòng)，建議選擇位移量作為振動(dòng)單位去測(cè)量。

 

位移量大對(duì)機(jī)械結(jié)構(gòu)破壞較大，尤其共振時(shí)會(huì)引起較大的位移。

 

注意選擇合適的振動(dòng)或者位移傳感器時(shí)特別重要，尤其是低頻段容易引起失真，因此計(jì)算時(shí)進(jìn)行過(guò)濾。

 

案例1：一款空調(diào)室外機(jī)風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速750轉(zhuǎn)每分鐘，旋轉(zhuǎn)頻率12.5Hz，因風(fēng)葉動(dòng)平衡及電機(jī)支架剛度不良導(dǎo)致的1階旋轉(zhuǎn)頻率的扭轉(zhuǎn)，目視外機(jī)振動(dòng)嚴(yán)重，可以看到整個(gè)機(jī)器在安裝支架上抖動(dòng)，但實(shí)際測(cè)試加速度不大。這種情況適合使用位移量作為振動(dòng)單位。

 

案例2：洗衣機(jī)GB/T 4288-2018 家用和類似用戶電動(dòng)洗衣機(jī)中關(guān)于振動(dòng)的評(píng)價(jià)。

 

表 箱體各測(cè)點(diǎn)位置的位移峰值

振動(dòng)性能：洗衣機(jī)脫水運(yùn)行過(guò)程中，箱體上邊沿各測(cè)點(diǎn)及上、左、右各面幾何中心位置（如下圖所示）各測(cè)量點(diǎn)的加速度峰值、速度峰值和位移峰值等級(jí)指標(biāo)如下表所示。

 

表 各測(cè)量點(diǎn)的加速度峰值、速度峰值和位移峰值等級(jí)劃分

1、2、3、4——箱體上邊沿各測(cè)量點(diǎn)位置；5、6、7——箱體上、左、右各面幾何中心測(cè)量點(diǎn)位置

加速度峰值、速度峰值、位移峰值各測(cè)量點(diǎn)位置示意圖

 

速度 Velocity (V)

 

一般用于中速轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)械的振動(dòng)評(píng)定。

 

一般采用10~1KHz范圍內(nèi)的均方根值，也就是說(shuō)的振動(dòng)烈度。

 

應(yīng)用比較廣泛，大部分機(jī)械也在這個(gè)區(qū)間運(yùn)行工作。很多機(jī)械設(shè)備均把速度作為參考判斷值。

 

ISO2372 10~200Hz 機(jī)械運(yùn)行振動(dòng)以速度為物理量。

IEC 60034-14  軸中心高56mm以上機(jī)器機(jī)械振動(dòng)。

 

 

加速度 Acceleration (A)

 

一般用于高速轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)械的振動(dòng)評(píng)定。

 

GB/T 9098 電冰箱用全封閉型電動(dòng)機(jī)-壓縮機(jī)標(biāo)準(zhǔn)中，振動(dòng)的要求如下。

 

表 壓縮機(jī)振動(dòng)的限值

參考資料：

 

[1] https://www.hansfordsensors.com/resources/vibration-calculator/

 

[2] B&K BA 7676-12 Vibration measurement and analysis

 

[3] B&K Measuring vibration 1982