设备诊断技术 振动分析及其应用PDF电子书下载

目录 1

第一章　绪论 1

1.1 设备维修体制中的动态信号分析方法 3

1.2　本书内容简介 5

第二章 机械振动及振动测量基础 7

2.1　机械振动的基本知识 7

2.2　振动信号及其描述 22

2.2.1　频谱 22

2.2.2　频域和时域 24

2.2.3　信号分类及其频谱特点 25

2.3　振动信号分析基础 30

2.3.1　均方值 30

2.3.2　自相关函数 31

2.3.3　互相关函数 33

2.3.4　自功率密度函数 36

2.3.5　互功率谱密度函数 37

2.3.6　截断、泄漏与窗函数 38

2.3.7　采样与采样定理 40

2.3.8　信号的预处理 43

2.4　振动测量方法 45

2.4.1　加速度传感器 46

2.4.2　速度传感器 53

2.4.3　位稳传感器 55

2.4.4　振动传感器的校准和选用 57

2.5　测振用放大器 58

2.5.1　微积分放大器 59

2.5.2　电压放大器 66

2.5.3　电荷放大器 68

第三章　时域、频域和频域测量仪器 73

3.1　时域 73

3.2　频或 76

3.3　频域测量仪器 83

第四章　动态信号分析 88

4.1　快速傅里叶变换的性质 88

4.1.1　有多少谱线 90

4.1.2　谱线间距有多大 91

4.2　取样和数字化 92

4.3　假象（假信号） 93

4.3.1　一个带有假象的数据记录简例 93

4.3.2　遗漏温度的情况 93

4.3.3　频域中的假象 94

4.3.4　对抗假象滤波器的要求 95

4.3.5　对不止一个的抗假象滤波器的要求 95

4.3.6　数字滤波 96

4.4　通带选择分析 97

4.5　开取窗口 98

4.5.1　对开取窗口的要求 98

4.5.2　什么是开取窗口 100

4.5.3　海宁窗 101

4.5.4　均匀窗 102

4.5.5　平顶窗 104

4.5.6　其它窗口功能 104

4.5.7　力和响应窗口 104

4.5.8　是通带形状还是窗口函数 105

4.6　网络的激励 105

4.6.1　噪声作为激励信号 106

4.6.2　线性网络分析 106

4.6.3　非线性网络分析 107

4.6.4　有限通带的噪声 108

4.7　平均 109

4.7.1　RMS平均 109

4.7.2　线性平均 109

4.8　实时带宽 111

4.8.1　实时带宽的要求 112

4.8.2　RMS平均 112

4.9　重叠处理 113

4.9.1　调节器件 113

4.9.2　RMS平均 114

4.10　摘要 115

第五章　机械振动转换成电信号 116

5.1 振动基础 116

5.1.1　振动参数 117

5.1.2　机械阻抗 119

5.1.3　固有频率 120

5.2 传感器 121

5.2.1　位移传感器 121

5.2.2　速度传感器 122

5.2.3　加速度计 124

5.3　传感器的选择方法 126

5.4　安装方法 127

第六章　动态信号分析仪的使用 129

6.1　频域测量 129

6.1.1　振荡器的特性 129

6.1.2　输电线频带 130

6.1.3　相位干扰 130

6.1.4　转动机械表示特性 131

6.1.5　电子滤波器表示特性 133

6.1.6　结构频率响应 134

6.1.7　相关性 136

6.2　时域测量 136

6.2.1　相关性 137

6.2.2　互相关 139

6.3　模态域测量 140

6.4　频率域内部件的减振 144

6.4.1　时域 144

6.4.2　频域 145

6.4.3　故障的早期预测 148

6.4.4　频谱图 149

6.4.5　相位频谱 150

6.4.6　均衡补偿 151

6.4.7　刚性和弹性转子&. 152

6.4.8　频率分析 152

6.5　小结 154

第七章　常见机械故障的振动特征 155

7.1　不平衡 155

7.2　滚动轴承 157

7.3　液膜轴承的油旋 164

7.4　轴线不重合 165

7.5　机械松动 167

7.6　齿轮 167

7.7　刀片和叶片 169

7.8　共振 170

7.9 电动机 171

7.10　小结 172

第八章　动态信号分析仪的应用 174

8.1　测量转速方法 174

8.2　频率分解 175

8.2.1　窗函数功能 177

8.3　动态频率范围 178

8.4　数字平均值 179

8.4.1　RMS平均 180

8.4.2　时间平均 181

8.4.3　峰值同步 181

8.5　惠普公司接口母线 182

8.5.1　数字绘图仪 182

8.5.2　计算机数据存贮和分析 182

8.5.3　测量仪的系统 182

8.5.4　工程单位及其换算 184

8.6　工程单位及其换算 184

8.7　外采样控制 185

8.8　双通道动态信号分析仪的功能 186

8.8.1　实时比较 186

8.8.2　相干性函数及其关系 187

8.8.3　固有频率测量 187

8.8.4　轨迹 188

第九章　振动分析与数据处理方法 189

9.1　振动信号判断的基本方法 189

9.1　原始数据记录方法 190

9.1.2　机械知识 190

9.1.3　严格的判断标准 190

9.1.4　动态信号分析仪 192

9.1.5　操作人员 192

9.2　用相位进行分析 192

9.3　机械故障特征频率的合成与差频 195

9.3.1　滚动轴承 195

9.3.2　齿轮 196

9.4　速度的标准 196

9.5　原始数据采集 198

9.5.1　速率的标准 198

9.5.2　计算机 198

9.5.3　检查统计数据精度 198

9.5.4　负荷参数的记录 199

9.5.5　基线频谱的修改 199

第十章　机械故障诊断及工况监测 200

10.1　机械故障诊断的内容 200

10.1.1　机械故障及其诊断的类型 201

10.1.2　机械故障发生的原因 202

10.2　几种振动分析方法 212

10.2.1　均方根值诊断法 212

10.2.2　振幅时间历程诊断法 213

10.2.3　响应频谱诊断法 214

10.3　简易诊断与精密诊断 215

10.3.1　设备劣化趋向记录卡的制作 216

10.3.2　简易诊断 218

10.3.3　精密诊断 220

10.3.4　判断标准的确定 223

10.4　旋转机械的诊断技术 227

10.4.1　旋转机械的异常现象 227

10.4.2　诊断设备的选择 228

10.4.3　典型的低频振动 230

10.4.4　典型的中频振动 233

10.4.5　典型的高频振动 236

10.5　齿轮的故障诊断 236

10.5.1　齿轮的故障 237

10.5.2　齿轮箱的失效形式和原因 237

10.5.3　齿轮箱故障诊断 239

10.5.4　时域诊断 246

10.5.5　齿轮传动链的缺陷诊断 248

10.6　滚动轴承故障诊断 251

10.6.1　滚动轴承的故障形式 251

10.6.2　滚动轴承的故障诊断 256

10.6.3　滚动轴承工况的振动和声学监测 259

10.6.4　轴承的其它监测方法 260

第十一章　介绍几种机械故障诊断仪器 261

11.1　SD375型动态信号分析仪 261

11.1.1　输入 261

11.1.2　显示 261

11.1.3　前面板控制 262

11.1.4　程序 264

11.1.5　测试项目 264

11.1.6　功率谱密度的测量 266

11.1.7　运行系统的振动应用 267

11.2　SD375与配套外设连接 269

11.2.1　SD375和配套外设连接示意图 269

11.2.2　配套外设连接概况 269

11.2.3　SD402通道选择器 269

11.2.4　SD426大屏幕外部监视器 270

11.2.5　SD375Ⅱ和SD426的连接 270

11.2.6　硬拷贝 271

11.2.7　利用HP85B存贮SD375数据控制 272

11.2.8　配模拟输出的x—y记录仪 272

11.3　英国输力强公司1250频响分析仪 274

11.3.1　概况 274

11.3.2　1250具体有以下特点 274

11.3.3　伺服系统的测试 275

11.3.4　转动机械动态特性测试及报警 277

11.3.5　频率响应分析仪在结构振动分析中的应用 280

11.4 ED5994型精密设备故障诊断仪 281

11.4.1　概述 281

11.4.2　特点 282

11.4.3　主要技术指标 282

11.4.4　工作原理 283

11.4.5　应用 283

11.4.6　应用效果 286

11.5　200型机器故障诊断仪 287

11.5.1　主要技术指标 287

11.5.2　时域测量 288

11.5.3　频谱分析及谱幅值排队 288

11.5.4　平均及外触发 289

11.5.5　数据转贮 290

11.5.6　谱比较及图形扩展 299

11.5.7　数值键入 290

11.5.8　自动监测 291

11.5.9　打印、显示 291

11.5.10　标准 292

11.5.11　使用维护 292

第十二章　机械故障的诊断应用举例 294

12.1 用加速探测头对运转状态进行检测 294

12.2　对振动波形的传递函数进行数字式记录 294

12.3　电源投入瞬间的波形、起动、转矩、效率、转数特性曲线的作成 296

12.4 压力、变形、温升的互相关系的高速测定 297

12.5　排送气门阀杆工作状态中形变的高速测试 294

12.6　5L—40/8国产气体压缩机噪声与振动测试 298

12.7　电动机强烈振动的诊断与消除 301

12.8　OK—500汽轮机轴承振动的诊断与清除 305

12.9　尾气透平前轴振动的诊断与消除 307

12.10　合成气压缩机的振动事故 310

12.11　现场平衡技术在旋转机械维修中的应用 312

12.12　微机在设备故障在线监测中的应用 314

12.13　一种回转机械的单板计算机和在线监测系统 317

附录A　旋转与往复式机器的机械振动—振动烈度测量仪的要求 323

附录B　傅里叶变换的主要性质 329

附录C　离散傅里叶变换 333

附录D　几种典型的信号频谱 339

附录E　英汉专业名词对照表 343

参考文献 352