bulingshan 发表于 2006-9-8 12:28:39

大家帮忙分析一下这张谱

一个传动轴支架的测试,传动轴与支架通过滚珠轴承连接。调节电动机转速,分了16档,测试支架的振动,得到这样一张谱。
前面16个峰对应电动机的16种不同转速,两个有标注的峰最高。
问题:
1、后面许多峰是怎么来得?
2、能据此得出该结构前两阶固有频率就是5.3Hz和10.6Hz嘛?
3、还能从这张谱上得到什么进一步的结果?

jyq110 发表于 2006-9-11 15:27:19

电动机的转速怎么是固定的???
要测量固有频率应该是转速连续变化,即从低速到高速连续的过程,这样可以获得固有频率;

zj81_0 发表于 2006-9-11 20:06:16

1.并不能完全准确的说峰值比较高的就一定是固有频率,只能说是可能在固有频率附近,因为转速是一个离散的概念,虽然也是一个递增的正旋激励,但是和正旋扫描激励是两个不同的概念.如果要做固有频率,建议做模态实验比较的好.
2.在高频部分出现的峰值是旋转机械特有的高次谐波现象,成倍出现的,这个从fft变化的角度可以解释,周期信号通过fft变化后就是以谐波的形式出现的.
3.从后面的高次谐波来看,频率并不算高,峰值也在允许的范围,如果出现峰值过大,或者出现其它的异常情况,需要从旋转机械故障分析的角度进行阶次分析,倒频谱分析分析以及轴心轨迹分析等一系列分析来进行故障诊断,推荐使用江苏东华测试有限公司的旋转机械分析软件,比较好用!

bulingshan 发表于 2006-9-15 11:20:11

谢谢。我们有东华的全套软件和采集系统,我也觉得还可以!
这个测试是利用富士变频器控制马达的转速恒定一段时间,然后再调节到下一个转速进行测量,所以图上显示的前面的峰就是马达转动产生的支架响应。

sglaoli 发表于 2006-10-13 22:33:34

楼上的测量条件,讲的不是很清楚,好像是机器运行状态下的振动测量。如果是那样的话,那么FFT频谱中的主要成分,一般是转轴的主频及其谐波,属于强迫振动,并不能断定是结构的固有频率。除非正好是发生了共振。

要测量固有频率,应作个简单的模态测量,可用锤击法激振或者shaker激振。

sunhaolan 发表于 2006-10-17 11:42:09

显然不是固有频率。5.3, 10.6, 21.2,这三个频率是倍频,怎么可能是固有频率?很显然是工作转速激励。
应该对应的是300rpm或者600rpm左右的工作转速。
赞同jyq110兄所说,16个档都测一下,把16张频谱图放到一块,找不随转速变化的频率峰值,那个峰值就是你支架的固有频率。当然也可以用个锤子随便敲一下,做个振动的fft,很容易可以找到他的固有频率。
但是经验来说,一般支架的刚度都比较大,固有频率也比较高,一般都在100Hz以上。
对于工作转速激励频率峰值附近的一些小谐波,肯定是轴承故障的载波频率,把某一段频谱分析结果放大,用倒谱分析,分析这些小谐波的频率。然后,根据你的轴承尺寸和滚珠部件数(如果是滚动轴承),计算它的故障频率,看看和那个故障能对应。
关于轴承振动的故障频率很多振动的书上都有,自己找找算算。

bulingshan 发表于 2006-10-31 14:36:41

感谢各位和版主的热情回复。我给大家介绍一下,这个试验的全貌,并补充一些新的图,和大家一起讨论。
      这次测试采用的模态测试,环境振动激励和工作状态激励,三种方法共同测试,进而相互验证。顶楼发的图是工作状态激励的测试结果。这次一并帖出环境振动和模态测试的结果。从这三个结果上可以看出:
      1、一阶和二阶固有频率确实在5.3-5.6,10-11左右,三个测试结果都证明了这一点,但是三个结果不是非常一致,猜测可能于三个测试不同的状态有关系。
      2、工作转速分了16档激振(一口气做下来的,故结果在一张图上),在结果图上(顶楼的图),从头开始数头16个峰就是工作转速的16个不同激振频率反映出来的,这不是想出来的,因为同时还测了转速,换算过来是一致的。那么,从这16个峰值可以看出,在接近一阶和二阶固有频率时,振幅变大,提供了依据证明一阶二阶频率的数值。
      3、从顶楼的图,可以看出,除了前16个峰外,在高频还有很多峰,应该是谐振峰。
      请大家看得出这样的结论正确吗?并提出以下问题和大家讨论:
      1、从这些图上不知道该如何判断故障呢?楼主提到工作转速激励附近的一些小谐波可能是故障所致,但是分析下来这些小峰对应了特定的工作转速,也是一种工作转速激励。高频部分是故障所致吗?
      2、谈到轴承故障,是否可以这样理解:轴承如果对中性很好的话,就算以特定转速转动也不会激励起支架的振动。我们之所以看到了支架振动就是因为轴承本身有故障(对心不准等等)所致?然后根据故障类型的不同,所表现出来的振动形式(几倍频等等)也就不同?是这样吗?如果是这样,那么从顶楼这张图上来看,测量的转速除以60就等于产生的激振频率(不知道这是不是叫单倍频),这可以获得关于轴承故障的什么信息呢?

[ 本帖最后由 bulingshan 于 2006-10-31 14:40 编辑 ]

sunhaolan 发表于 2006-11-8 00:28:30

我还是不认同你的峰值是固有频率。
能否描述一下你的模态试验过程,你测的是否是支架的固有频率?还是整个传动系统的固有频率?
支架的固有频率应该是力锤敲击和加速度响应都在支架上。
另外16档,怎么只得到一个频谱图?你做了平均还是什么?
各档位轴的转速是多少?
因为你的频谱结果谱线很密,固有频率的作用是否有可能和工作激励重合?
对于轴承的故障诊断,建议你做一下倒谱(Cepstrum),先找到故障频率。

对这个问题很感兴趣,如果方便,希望楼主给个你的试验装置的照片,并详细描述一下转速工况。
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