機(jī)械振動(dòng)是一種特殊形式的運(yùn)動(dòng)，物體相對于平衡位置所作的的往復(fù)運(yùn)動(dòng)稱為機(jī)械振動(dòng)，是指機(jī)械系統(tǒng)的位移、速度、加速度在某一數(shù)值附近隨時(shí)間的變化規(guī)律。例如，機(jī)器箱體的顫動(dòng)、管線的抖動(dòng)、葉片的擺動(dòng)等都屬于機(jī)械振動(dòng)。

　　產(chǎn)生振動(dòng)是因?yàn)樗旧砭哂匈|(zhì)量和彈性，而阻尼抑制振動(dòng)。當(dāng)機(jī)械系統(tǒng)受到外力作用時(shí)，質(zhì)量吸收動(dòng)能，獲得速度;質(zhì)量本身離開平衡位置后具有一定得勢能，也必然產(chǎn)生指向平衡位置的恢復(fù)力;而彈簧是迫使質(zhì)量回到原來的平衡位置主要恢復(fù)力。這種能量的轉(zhuǎn)換導(dǎo)致了機(jī)械振動(dòng)，若失去外力作用，由于阻尼的存在，振動(dòng)將逐漸消失。

　　質(zhì)量，表示物體保持其原始的靜止或運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的慣性。力促使靜止或運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生變化，質(zhì)量阻止這種變化,Kg 。

　　剛度，使結(jié)構(gòu)彎曲即撓曲一定的距離需要一定的力。產(chǎn)生一定撓度所要求的力的量值被稱為剛度，N/m。

　　阻尼，一旦力使一個(gè)零件或結(jié)構(gòu)進(jìn)入運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，零件或結(jié)構(gòu)就會(huì)具有減慢運(yùn)動(dòng)(速度)的固有機(jī)制。這個(gè)降低運(yùn)動(dòng)速度的性質(zhì)稱為阻尼，N/(m/s)

　　機(jī)器中的由缺陷引起的振動(dòng)，如果缺陷引起的振動(dòng)比以上三個(gè)抑制性質(zhì)的凈和大很多，產(chǎn)生的振動(dòng)值就會(huì)很***。

　　需要說明的是，物體并非受到激勵(lì)就會(huì)振動(dòng)，因物體運(yùn)動(dòng)過程中總會(huì)受到阻尼作用，只有阻尼小于臨界值時(shí)才會(huì)產(chǎn)生振動(dòng)，臨界阻尼為物體的固有屬性。

　　臨界阻尼：任何一個(gè)振動(dòng)系統(tǒng)，當(dāng)阻尼增加到一定程度時(shí)，物體的運(yùn)動(dòng)是非周期性的，物體振動(dòng)連一次都不能完成，只是慢慢地回到平衡位置就停止了。當(dāng)阻力使振動(dòng)物體剛能不作周期性振動(dòng)而又能***快地回到平衡位置的情況，稱為“臨界阻尼”。

　　實(shí)際阻尼與臨界阻尼之比稱為阻尼比。當(dāng)阻尼比小于1時(shí)，振動(dòng)振幅按指數(shù)規(guī)律衰減;當(dāng)阻尼大小于1時(shí)，物體不會(huì)振動(dòng)，而是做非周期運(yùn)動(dòng)。

　　一、簡諧振動(dòng)

　　簡諧振動(dòng)是一種***基本的振動(dòng)形式，了解它的特性，對了解其它振動(dòng)的特性和掌握振動(dòng)監(jiān)測診斷技術(shù)都是十分重要的。簡諧振動(dòng)的一般數(shù)學(xué)表達(dá)式為：

　　式中：y(t)——振動(dòng)體相對于平衡位置的位移

　　A——振幅，表示振動(dòng)體偏離平衡位置的***大距離

　　ω——振動(dòng)的角頻率，表示2π秒內(nèi)振動(dòng)的次數(shù)或圓頻率(ω=2πf，f=1/T，f為振動(dòng)頻率，T為振動(dòng)周期)

　　φ——振動(dòng)的初相位角，用以表示振動(dòng)物體的初始位置。

　　簡諧振動(dòng)是一種確定性振動(dòng)，其特性決定于A，ω，φ三個(gè)參數(shù)。振幅A表示振動(dòng)的大小，角頻率ω表示振動(dòng)的快慢，初始相位角φ表示振動(dòng)物體的初始位置。這三個(gè)參數(shù)在設(shè)備診斷中有著重要的意義。

　　需要指出的事，簡諧振動(dòng)一定是周期振動(dòng)，但是，周期振動(dòng)不一定是簡諧振動(dòng)。簡諧振動(dòng)的位移、速度、加速度三者之間波的形狀相似，頻率(或周期)完全相同，不同之處在于幅值和相位，加速度***速度90º; 速度***位移90º，(因平臺內(nèi)不能編輯公式，位移、速度、加速度公式略過)

　　即、速度振幅是位移振幅的ω倍;加速度振幅是位移振幅的ω2倍;振動(dòng)頻率越***，三者之間的差別就越大。加速度的大小與位移成正比，而其方向與位移相反，加速度的方向始終指向靜平衡位置。

　　根據(jù)簡諧振動(dòng)這一性質(zhì)可導(dǎo)出一個(gè)簡易公式， 由于生產(chǎn)現(xiàn)場使用振動(dòng)表位移量表示為峰峰值、速度表示為有效值、而加速度表示為峰值，所以同頻下位移與速度幅值可用下式進(jìn)行換算，并以此識別頻率特征：

　　式中：——位移峰峰值(μm)，——速度有效值(mm/s)，—轉(zhuǎn)速頻率(HZ)

　　例：假如一臺每分鐘1500轉(zhuǎn)的風(fēng)機(jī)以單一的工頻振動(dòng)，現(xiàn)場實(shí)測位移峰峰值是90μm，那它轉(zhuǎn)頻振動(dòng)速度有效值應(yīng)該是5mm/s，如果實(shí)測速度有效值是8.6mm/s，則實(shí)測值遠(yuǎn)大于5mm/s，說明***頻振動(dòng)對故障起主導(dǎo)作用;若振動(dòng)位移峰峰值同樣是90μm，而實(shí)測速度有效值是3mm/s，則實(shí)測值小于5mm/s說明低頻振動(dòng)對故障起主導(dǎo)作用。

　　設(shè)備的實(shí)際振動(dòng)并不是單一的簡諧振動(dòng)，往往由多種頻率成分構(gòu)成，但對于基頻故障來說，轉(zhuǎn)速頻率往往占有絕對大幅值，其換算結(jié)果基本與上公式相符合。