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振动频谱分析关键步骤和分析要点

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在设备维护和故障诊断中,振动频谱分析是一种重要的技术手段。它能够帮助我们准确识别和定位设备的故障,从而采取相应的维修措施。本文将详细介绍振动频谱分析的关键步骤和分析要点,帮助您更有效地进行故障诊断。

频谱分析的前提条件

在进行频谱分析之前,我们需要确保几个基本条件已经满足:
• 仪器设置:确保仪器的频率范围、分辨率等参数已经根据设备特性进行正确设置。
• 数据采集位置:根据设备的机械特性、振动传递路径和故障可能发生的区域来确定数据采集点。
• 熟悉设备:了解机械结构原理是故障诊断的基本要求,否则分析结果可能只是纸上谈兵。

频谱分析的关键步骤

第一步:检查频谱信号首先,我们需要查看频谱信号是否正确。采集过程中的偏差,如电缆松动、传感器安装松动、测量时稳定时间不够、温度问题等,都可能导致数据失真。典型的失真形态是滑雪坡式的频谱,这通常是由于稳定时间不够或传感器问题造成的。
第二步:查找转速频率在多轴系且不同转速的情况下,找出每根转子的转速频率是关键。转速频率的确定是进行实际频谱分析的基础,因为频谱中的各频率成分几乎都围绕着转速频率进行区分和计算。
第三步:观察频率所在区域以转速频率为基准,观察振动能量集中在哪个区域,可以快速判断振动性质,缩小故障范围。不同区域的集中可能指向不同的故障类型。
第四步:确定各特征频率基频及谐波查找是否存在除转速频率1X以外的其他特征频率的基频,如啮合频率1X,叶片通过频率1X、轴承特征频率1X等。然后分析其他频率是否为其谐波,这有助于判断故障的严重程度。

第五步:查找边带频率成分边带的产生通常意味着故障的存在。边带频率可能指示故障原因或位置,常见于齿轮故障、滚动轴承故障、电机故障等。
第六步:观察地平噪声正常频谱的地平噪声很小,相对平坦。严重的松动、滚动轴承故障的严重摩擦、共振、气流激振等问题会引起地平噪声的抬高。
第七步:其它频率分析频谱中可能存在一些未知的振动频率,这些可能是由于机械系统的非线性行为或其他原因引起的。需要对这些频率进行分析,以确定其对故障诊断的实际意义。
第八步:确定故障原因了解各种频谱形态对应的振动故障,熟悉机器在不同条件下的故障模式,及其可能产生的频率成分。根据频谱形态确定故障性质后,根据频率成分的大小及分布确定振动原因及严重程度。

分析要点

多方面佐证:频谱分析能够确定振动故障性质,甄别部分振动原因,但有些原因的确定需要多方面的佐证,如时域波形、振动相位、振动与位置、负荷、温度、压力等。
频谱形态与故障对应:同样的频谱形态对应的故障原因可能并不一致,需要综合分析。
通过以上步骤和要点,我们可以更准确地进行振动频谱分析,从而有效地诊断和解决工业设备的故障问题。记住,频谱分析是一个综合的过程,需要结合实际情况和多种数据进行综合判断。

来源:汽车NVH云讲堂
振动非线性电机
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首次发布时间:2024-11-22
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吕老师
硕士 28年汽车行业从业经验,深耕悬置...
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