引言

隨著社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展與科學(xué)技術(shù)的不斷提高，機(jī)械產(chǎn)品已經(jīng)廣泛應(yīng)用于人們的生產(chǎn)生活中?？萍嫉倪M(jìn)步推動了各行業(yè)的機(jī)械化程度的進(jìn)步，在機(jī)械產(chǎn)品的生產(chǎn)中，機(jī)械設(shè)備的質(zhì)量、性能、使用壽命等也日益得到了關(guān)注。

機(jī)械振動是指物體或質(zhì)點在其平衡位置附近所做得往返運(yùn)動，機(jī)械設(shè)備振動是由于機(jī)械設(shè)備反復(fù)而有規(guī)律的動作所產(chǎn)生的。機(jī)械設(shè)備產(chǎn)生振動后，會造成一定的危害，使機(jī)械設(shè)備工作性能降低。一般只要機(jī)械的振動量（如位移、速度及加速度等）沒有超過允許標(biāo)準(zhǔn)范圍，那么其所受的傷害可以忽略。但是一旦機(jī)械設(shè)備出現(xiàn)不正常的振動或者振動幅度超過了允許范圍，機(jī)械設(shè)備將會產(chǎn)生較大的動載荷和噪聲。某些零部件由于受到附加載荷，磨損、疲勞、破裂等問題會加劇，對機(jī)械設(shè)備的工作壽命與工作性能產(chǎn)生了影響，嚴(yán)重的還會導(dǎo)致機(jī)械設(shè)備零部件出現(xiàn)故障或者提前失效，此時必須對振動信號進(jìn)行采集。根據(jù)振動信號進(jìn)行故障診斷，準(zhǔn)確判斷出故障發(fā)生的原因與故障發(fā)生部位，采取應(yīng)急措施處理機(jī)械設(shè)備的不正常振動 ，從而確保機(jī)械設(shè)備的正常運(yùn)行，提高機(jī)械設(shè)備的工作質(zhì)量與工作性能，延長其使用壽命，實現(xiàn)其經(jīng)濟(jì)價值的最大化。

1　機(jī)械設(shè)備振動產(chǎn)生的原因

在實際的機(jī)械生產(chǎn)過程中，機(jī)械設(shè)備發(fā)生振動故障不盡相同。一般來說，常見的機(jī)械設(shè)備振動都與旋轉(zhuǎn)相關(guān)。本文對機(jī)械設(shè)備產(chǎn)生振動故障的原因進(jìn)行分析：

1.1 轉(zhuǎn)子的異常振動故障

機(jī)械設(shè)備中的轉(zhuǎn)子由于受形狀不對稱、所用材料密度不均勻、加工或安裝時產(chǎn)生誤差等影響，導(dǎo)致其產(chǎn)生了徑向截面上的不平衡以及質(zhì)量的分布不均勻問題，導(dǎo)致了轉(zhuǎn)子和轉(zhuǎn)軸之間的松動分離。當(dāng)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動時，徑向各截面上存在的不平衡量就會產(chǎn)生離心力，且離心力的方向也會隨著轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)而不斷進(jìn)行周期性的改變，從而引發(fā)了異常振動，使轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)中心位置不斷發(fā)生變化，產(chǎn)生振動故障，極易對支撐轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動的軸承造成極大的磨損變形。

1.2 電機(jī)的振動故障

通常來說，發(fā)生電機(jī)振動故障的原因主要是電機(jī)在組裝時，轉(zhuǎn)子安裝的不對稱，或者轉(zhuǎn)子與定子之間的電壓不均勻、不穩(wěn)定。當(dāng)電機(jī)超長時間運(yùn)行后，轉(zhuǎn)子鐵心與軸配合容易發(fā)生松動。轉(zhuǎn)子在磁拉力的作用下，二者之間容易開裂，導(dǎo)致轉(zhuǎn)子在高速旋轉(zhuǎn)的摩擦過程中，軸系出現(xiàn)松動，電機(jī)產(chǎn)生振動故障。當(dāng)電機(jī)運(yùn)行時振動強(qiáng)度值超出允許范圍，電機(jī)會發(fā)生強(qiáng)烈震動，且伴隨著較大的噪聲。此時如果任其發(fā)展，會導(dǎo)致電機(jī)的線圈燒毀、電機(jī)短路、軸承磨損嚴(yán)重等問題。

1.3 齒輪傳動中的振動故障

齒輪傳動是機(jī)械設(shè)備中最常使用的傳動機(jī)構(gòu)。在齒輪的傳動過程中，由于齒輪的高速旋轉(zhuǎn)，一旦其波動幅度超過了允許范圍負(fù)載，就會導(dǎo)致齒輪在短時間內(nèi)加速磨損。齒輪的磨損變形會導(dǎo)致齒輪發(fā)生異常振動，誘發(fā)振動故障。嚴(yán)重時會導(dǎo)致齒根的斷裂，影響機(jī)械設(shè)備的正常運(yùn)行。

1.4 滾動軸承的振動故障

滾動軸承是機(jī)械設(shè)備中較常使用的傳動零件。滾動軸承在運(yùn)作時，其內(nèi)外圈的通過頻率必須要保持與標(biāo)準(zhǔn)值一致。一旦內(nèi)外圈的通過頻率與標(biāo)準(zhǔn)值有差異，就會帶來滾動軸承的異常振動，加劇滾動軸承在短時間內(nèi)的磨損變形程度。最終誘發(fā)機(jī)械設(shè)備故障，影響機(jī)械設(shè)備的安全使用。

2　機(jī)械振動故障的診斷流程

在長時間、高負(fù)荷運(yùn)行下，機(jī)械設(shè)備極易出現(xiàn)各類故障，機(jī)械振動故障的診斷是利用檢測儀器對機(jī)械設(shè)備的原始振動信號進(jìn)行采集，對檢測到的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，對振動信號進(jìn)行降噪處理，去除信號中夾雜的噪音雜質(zhì)，提取關(guān)鍵的故障信息。然后參考機(jī)械振動故障的判斷標(biāo)準(zhǔn)，并與正常振動數(shù)據(jù)相互對比，最終形成數(shù)據(jù)報告，診斷出機(jī)械設(shè)備的故障發(fā)生原因。只有對故障進(jìn)行清晰明確的判斷，才能提高機(jī)械振動故障判斷的準(zhǔn)確性。應(yīng)針對故障原因采取相應(yīng)的處理措施，對機(jī)械設(shè)備進(jìn)行科學(xué)合理的維修與維護(hù)，避免發(fā)生故障誤判問題，減少機(jī)械設(shè)備在使用過程中對機(jī)械產(chǎn)品生產(chǎn)帶來的損失。

在實際的機(jī)械設(shè)備使用過程中，設(shè)備的管理人員和操作人員在面對設(shè)備工作狀態(tài)、檢測裝置、實際運(yùn)轉(zhuǎn)、軸承類型等問題時，通常需要根據(jù)機(jī)械設(shè)備的工況，結(jié)合自己的工作經(jīng)驗與專業(yè)技能，參考以往機(jī)械設(shè)備的維修標(biāo)準(zhǔn)，制定出適合自身工廠的故障判斷標(biāo)準(zhǔn)。該標(biāo)準(zhǔn)包括機(jī)械設(shè)備振動故障的頻率、幅度等物理參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)，可作為后續(xù)故障診斷的標(biāo)準(zhǔn)參考。

3　常見的故障振動診斷方法

機(jī)械設(shè)備的振動伴隨著機(jī)械設(shè)備的運(yùn)行而產(chǎn)生?？梢哉f，只要機(jī)械設(shè)備在運(yùn)行，就會產(chǎn)生機(jī)械振動。一般只要機(jī)械振動量（位移、速度及加速度）符合標(biāo)準(zhǔn)，未超過允許范圍，機(jī)械設(shè)備所受傷害可以忽略。但是一旦機(jī)械設(shè)備出現(xiàn)不正常的振動或者振動的幅度超過了允許范圍，機(jī)械設(shè)備