机械噪声控制精品课件

1、机械噪声控制第1页，共26页，2022年，5月20日，2点49分，星期四2 目的：掌握机械运动规律，充分利用振动；减少振动与噪声的危害。服务于后续课程：振动与噪声控制、机械故障诊断、机械动态设计。第一章 绪论1.1研究意义：1 振动与波动第2页，共26页，2022年，5月20日，2点49分，星期四1.2 机械振动与噪声分类1.2.1 机械振动分类： 1 按自由度数分类： 单自由度、多自由度、连续系统振动； 2 按激励方式分类： 自由振动、受迫振动、自激振动； 3 按系统响应的振动规律分类： 简谐振动、周期振动、瞬态振动、随机振动； 4 按描述系统的微分方程分类： 线性、非线性。第3页，共26页

2、，2022年，5月20日，2点49分，星期四1.2.2 机械噪声分类： 1 按声源分类： 机床噪声、压机噪声、齿轮噪声； 2 按声源形成机理分类 固体振动噪声、流体动力噪声； 3 按传播途径分类： 空气传播、固体传播； 4 按声源随时间变化 稳态噪声、非稳态噪声第4页，共26页，2022年，5月20日，2点49分，星期四1.3 机械振动与噪声分析方法激励、 振动系统、响应1.4 机械振动与噪声控制方法第5页，共26页，2022年，5月20日，2点49分，星期四第二章 振动测试与故障诊断第6页，共26页，2022年，5月20日，2点49分，星期四压电加速度传感器接收形式：惯性式变换形式：压电效应

3、典型频率范围：0.2Hz10kHz线性范围和灵敏度随各种不同型号可在很大范围内变化。测量非转动部件的绝对振动的加速度。适应高频振动和瞬态振动的测量。传感器质量小，可测很高振级。现场测量要注意电磁场、声场和接地回路的干扰。2.1 振动测试硬件第7页，共26页，2022年，5月20日，2点49分，星期四传感器：定义：将被测非电量通过某种原理转换成电信号的装置。 作用：将被测非电量转换成便于放大、记录的信号。中间变换与调理电路： 将传感器输出的微弱信号进行放大，调理输出给记录仪器的装置。振动测试系统原理与构成第8页，共26页，2022年，5月20日，2点49分，星期四振幅 A (Amplitude)

4、 偏离平衡位置的最大值。描述振动的规模。频率 f (Frequency) 描述振动的快慢。单位为次/秒(Hz) 或次/分(c/min) 。 周期 T = 1/f 为每振动一次所需的时间，单位为秒。 圆频率 = 2 f 为每秒钟转过的角度，单位为弧度/秒初相角 (Initial phase) 描述振动在起始瞬间的状态。简谐振动的三要素 第9页，共26页，2022年，5月20日，2点49分，星期四振动位移、速度、加速度之间的关系 振动位移 (Displacement)速度 (Velocity)加速度 (Acceleration) 位移、速度、加速度都是同频率的简谐波。三者的幅值相应为A、A、A 2

5、。相位关系：加速度领先速度90; 速度领先位移90。xvaxva第10页，共26页，2022年，5月20日，2点49分，星期四磁带记录仪频谱分析仪打印机存储设备绘图仪测量电路基频检测仪记录仪数据采集和分析系统汽轮机齿轮增速箱压缩机涡流传感器速度传感器加速度传感器键相传感器旋转机械振动测量框图第11页，共26页，2022年，5月20日，2点49分，星期四第12页，共26页，2022年，5月20日，2点49分，星期四数据采集卡第13页，共26页，2022年，5月20日，2点49分，星期四压电加速度传感器的典型结构晶体片晶体片质量块预紧环出线口底座出线口三角剪切型 中心压缩型预压簧片三角柱第14页，

6、共26页，2022年，5月20日，2点49分，星期四轴承振动的测点布置第15页，共26页，2022年，5月20日，2点49分，星期四2.2 振动信号处理1.模拟信号与数字信号在时间和幅值上都是连续的信号； 在时间和幅值上都是离散的信号。 第16页，共26页，2022年，5月20日，2点49分，星期四如果想把时间连续的模拟信号变成0/1数字串，必须先采样。但是，很显然，抽样以后的信号，与原来的信号是不同的。能否从抽样信号中恢复原信号呢？如果能，有什么条件？t 要想抽样后能够不失真地还原出原信号，则采样频率必须大于两倍信号谱的最高频率。2.采样定律第17页，共26页，2022年，5月20日，2点4

7、9分，星期四3 信号的描述方式 时域 频域 第18页，共26页，2022年，5月20日，2点49分，星期四 分别为典型的合格品与废品的振动频谱。 从图中可以看出，废品的频谱图中往往在某一频率有较大的幅值。第19页，共26页，2022年，5月20日，2点49分，星期四周期信号（傅里叶级数）非周期信号（傅里叶变换）时域与频域转换：第20页，共26页，2022年，5月20日，2点49分，星期四2.3 机器故障诊断检测缩小故障范围状态判别搜集征兆定期检测故障定位原因分析维修决策趋势分析正常参数开始尚可正常不可异常1 状态监测与故障诊断过程第21页，共26页，2022年，5月20日，2点49分，星期四2

8、 监测和诊断的各种手段 振动：适用于旋转机械、往复机械、轴承、齿轮等。 温度（红外）：适用于工业炉窑、热力机械、电机、电 器等。 声发射：适用于压力容器、往复机械、轴承、齿轮等。 油液（铁谱） ：适用于齿轮箱、设备润滑系统、电力变 压器等。 无损检测：采用物理化学方法，用于关键零部件的故障 检测。 压力：适用于液压系统、流体机械、内燃机和液力耦合 器等。第22页，共26页，2022年，5月20日，2点49分，星期四速度传感器电涡流传感器第23页，共26页，2022年，5月20日，2点49分，星期四 铁谱与磨粒第24页，共26页，2022年，5月20日，2点49分，星期四光谱仪第25页，共26页，2022年，5月20日，2点49